基于成本及功耗联合优化的SDN虚拟网络映射算法

针对多个虚拟网络请求(Virtual Network Request,VNR)动态到达的网络场景,本文提出一种基于成本及功耗联合优化的软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)虚拟网络映射(Virtual Network Embedding,VNE)算法.在对虚拟节点及链路映射成本及功耗进行评估的基础上,建模VNE成本及功耗的代价函数,进而在满足资源需求等约束条件下,建模基于代价函数最小化的VNE模型.该优化问题为整数线性规划问题,难以直接求解;为解决此问题,提出基于时间窗的虚拟网络批处理映射策略动态处理在线请求.继而针对特定时间窗内的VNR,将其转换为虚拟节点映射子问题和虚拟链路映射子问题,并应用启发式算法对两个子问题分别进行求解,从而确定VNR映射策略.仿真结果表明,所提算法能显著减少VNE成本及功耗,提高VNR接受率.     

弹性光传输基础设施上动态透明虚拟网络嵌入

提出了一个新的动态透明的虚拟网络嵌入（VNE）算法。该算法基于弹性光传输基础设施,同时考虑节点映射和链路映射,用于光正交频分复用（O-0FDM）的网络虚拟化。对每一个虚拟光网络（VON）的请求,该算法首先根据各光纤链路的频谱使用将底层光网络转化成一个分层辅助图,然后在该辅助图的单层上应用一个考虑了所有底层节点的本地信息的节点映射完成链接映射。仿真结果表明,该算法考虑了O-OFDM网络的独特性,并且由于算法提供较低的VON阻塞概率,优于直接应用VNE的参考算法。实际拓扑结构的仿真结果也表明,嵌入的底层路径的平均距离很好地被控制在O-OFDM信号的典型传输范围内。     

面向差异化业务请求的虚拟网络映射算法

网络虚拟化是克服当前网络僵化的重要方法,而资源分配是网络虚拟化实现的核心.为了解决业务差异性需求导致的物理网络资源分布不均,造成虚拟网络接受率下降的问题,提出面向差异化业务请求的虚拟网络映射算法.该算法首先定义反应节点和所连接链路资源比的节点饱和度,依此将虚拟节点映射在节点饱和度最接近虚拟网络请求的物理节点上,最后基于所映射的物理节点和节点饱和度约束,将虚拟链路映射在由物理链路组成的路径上.仿真结果表明该算法能够满足不同业务的差异化请求,具有较高的资源利用率和虚拟网络接受率.     

应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法

绿色网络是近年来网络技术研究的热点,以节能为优化目标的虚拟网络映射算法成为基于网络虚拟化技术中资源分配研究的重点.提出了应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法,重定义粒子群优化算法中的参数和粒子进化行为,以关闭底层网络节点和链路数量最多为适应度函数,在较低的算法复杂度条件下,获得绿色虚拟网络映射的最优解.仿真结果表明,与对比算法相比,静态环境下所提算法的运行时间大幅度降低;动态环境下所提算法的节点关闭率、链路关闭率、虚拟网络请求接受率均有所提升,算法运行时间也大大缩短.     

一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法

该文针对现有的虚拟网络映射算法对网络中节点的拓扑属性考虑不够周到,导致其请求接受率和收益开销比较低的问题,将物理学里的场论思想引入了虚拟网络映射,并提出一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段,通过计算节点的拓扑势、节点的资源能力、待映射节点与已映射节点之间的距离,将虚拟节点映射至最佳的物理节点。在链路映射阶段,通过计算物理路径的可用带宽和路径跳数,将虚拟链路映射至最佳的物理路径。仿真实验表明,该算法在多种虚拟网络到达强度下的请求接受率和收益开销比均优于当前的虚拟网络映射算法。     

基于可靠性的5G网络切片在线映射算法

为了满足业务多样性对5G网络切片带来差异化需求的同时保证切片的可靠性,实现网络资源的优化配置。该文针对5G网络切片的动态映射、轻量级可靠映射问题,提出对计算资源、链路资源和RRU频谱资源联合分配方案。首先,该方案建立面向可靠性约束的多目标资源分配模型,引入李雅普诺夫优化模型,在保证队列稳定同时优化资源分配。其次,提出了基于队列稳定性的虚拟节点映射算法和基于可靠性的虚拟链路映射算法。最后,将时间离散为一系列连续的时间窗,利用时间窗动态处理到达的网络切片请求,实现在线的网络切片映射算法。仿真结果表明,该算法提高了资源利用率,并且保证网络可靠性。     

一种基于临近原则的虚拟网络映射算法

在两阶段虚拟网络映射算法的基础上,针对现有的贪婪策略对节点映射存在盲目性的缺点,提出了一种基于临近原则的虚拟网络映射算法。该算法对节点映射阶段做了优化和改进,在节点映射阶段充分考虑其对链路映射带来的影响,使节点映射到相对集中的区域,降低链路映射阶段的求解难度。仿真结果表明,所提出的算法与已有的算法相比,在虚拟网络请求接受率、平均时间收益和收益开销比等方面均有明显提高。     

一种基于HAS拓扑的虚拟网络映射算法

在两阶段虚拟网络映射算法的基础上,针对现有的HAS算法在节点映射阶段存在局限性的缺点,提出了一种基于HAS拓扑的虚拟网络映射算法。该算法融合了HAS拓扑的特征,对节点映射阶段做了优化和改进,在节点映射阶段充分考虑其对链路映射带来的影响,使节点映射到相对集中的区域,降低链路映射阶段的求解难度。仿真结果表明,所提出的算法与已有的算法相比,在虚拟网络请求接受率、平均时间收益和收益开销比等方面均有明显提高。     

一种基于主-备份节点同步映射的VNF热备份机制

网络功能虚拟化实现了网络功能与专属硬件平台的分离,虚拟网络功能（Virtual Network Function,VNF）通过动态组合形成服务功能链,实现同一硬件平台部署不同的功能服务。针对软件定义网络功能服务可靠性和物理网络资源效率问题,提出了一种基于主备份节点同步映射的VNF节点热备份机制。首先,选择满足节点资源约束的物理节点为主备份节点候选映射对;然后,选择满足带宽约束的最短物理链路为服务路径,实现节点与链路资源总开销的优化。实验结果表明,与传统的备份机制相比,该方法能够满足电信级高可靠性的服务需求,降低了VNF节点备份资源总开销,提高了服务请求的接受率和底层物理网络资源的利用率。     

链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射

针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射（RA-DPVONE）方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上的可用频谱资源和链路故障概率,设计虚拟链路映射的工作光路和保护光路的链路代价更新公式,仅为不满足可靠性需求的虚拟链路映射资源共享保护光路.仿真结果表明,所提方法能降低网络的带宽阻塞率,提高虚拟网络请求接受率和弹性光网络的频谱资源利用率.