基于QoS保障的服务功能链动态部署算法

第5代移动通信系统（5G）网络场景下服务功能链的部署是网络功能虚拟化研究中亟待解决的问题,现有部署方法难以在优化时延的同时保证服务功能链部署的可靠性,为此,提出了面向服务质量（QoS）需求的服务功能链部署模型,并设计了一种基于QoS保障的服务功能链动态部署算法.该算法在虚拟网络功能部署阶段通过对网络拓扑和可靠性的感知,采用基于PageRank思想的算法对节点进行评价,以负载均衡和协调链路映射为原则,将虚拟网络功能部署在综合资源能力最大的底层节点上,实现了时延和可靠性的全局优化,并通过选择满足可靠性需求的时延最短路径进行链路映射.仿真结果表明,该算法在降低服务功能链端到端时延的同时保证了部署的可靠性,并且提高了请求接受率和资源利用率.     

一种基于占有率反馈的虚拟网络映射算法

网络虚拟化技术通过对物理资源的抽象,可以有效解决现有互联网架构中存在的网络结构僵化、可扩展性差等问题.虚拟网络映射问题是指将用户发送的所有虚网请求映射到底层物理网络中,同时还要满足虚网请求中对各个资源的限制要求(如节点计算能力、链路带宽等).从节点负载平衡的角度出发,在基于就近原则的虚网映射算法基础上,引入节点负载平衡的反馈机制,引导各个虚网请求更均匀地映射到底层物理网络中.另外,在k短路径算法机制中引入了当前链路资源占有率作为评价参考标准,这样可以尽可能均匀地分散链路压力.同时,在检验链路资源是否满足虚网请求的过程中,由于优先选中的链路资源占有率低,所以算法映射成功率高,映射耗时更短,虚拟网络映射效率得到了有效提高.     

面向时延敏感业务的服务功能链部署

服务卸载和雾/边缘计算为解决云网络的延迟提供了新的范例。然而,目前关于服务卸载的研究大多考虑将正在运行的计算服务从手机或云网络卸载到雾/边缘计算网络。但是,在卸载的过程中,它会消耗额外的资源并影响用户的体验。因此,该文在部署服务功能链(SFC)时,考虑通过有效的在线博弈决策,将每条服务功能链的部分虚拟网络功能(VNF)卸载并部署到雾/边缘网络中,从而满足用户的时延要求。该文提出了一种基于服务卸载和在线博弈的最小化时延的服务功能链部署算法(DSFCD-SOOG),将有效的在线博弈和服务卸载决策相结合,在云雾计算网络中部署服务功能链,以减少服务功能链的端到端时延。最后,该文验证了DSFCD-SOOG算法在服务功能链部署中的资源效率、时间效率和阻塞率方面的优越性。     

基于时延和能耗的Ad hoc网络路由选择算法

为了减少网络能量消耗,优化网络性能,在网络节点MAC层发射功率可控条件下,提出了一种基于平均分组时延与分组能量消耗乘积最小的路由路径选择算法.该算法根据链路平均分组时延和分组能量消耗情况来进行路由路径选择.仿真表明,该算法可以动态调整网络路由路径,使所选路径的平均分组时延与分组能量消耗乘积达到最小,从而达到减少网络能量消耗及降低网络分组时延目的.     

基于时延感知的5G网络切片节点和链路映射算法

针对第5代移动通信系统（5G）网络切片映射过程中,在满足系统时延要求的情况下,使资源调度最优化的问题,提出了一种基于时延感知的5G网络切片节点和链路映射成本最小化算法.该算法在网络功能虚拟化管理和编排器及各网络功能服务器处建立两级队列动态调度模型,感知系统中当前队列积压状态并进行动态调度,使系统队列积压始终维持在稳定的较小值,采用Lyapunov随机优化方法,实现对映射成本与系统时延的平衡控制.仿真结果表明,所提算法可在满足系统时延要求的同时,最优化资源调度,进而使得5G网络切片映射成本最小.     

内容中心网络中基于分布式协作的缓存策略

提出了一种应用于内容中心网络的缓存策略,对高热度内容进行分布式缓存,允许缓存节点之间协作,保证热度高的内容在缓存中生存更长的时间,并在内容请求过程中利用跟踪节点实现缓存内容的定位,允许内容请求用户从网络中参与协作的缓存节点获取被请求内容的不同部分,达到分布式缓存协作的目的,提高网络中缓存资源的利用率,降低内容请求用户获取内容的时间. 仿真结果表明,该策略能有效减少网络的平均时延.     

基于遗传模拟退火算法的QoS组播路由问题求解

提出了一种基于遗传模拟退火算法的带宽时延约束费用最小组播路由选择方法,该方法针对遗传算法的局限性,采用基于备选路径集的整数序列编码机制,对适应度函数进行了调整,改进了交叉和变异操作,并结合了模拟退火算法.实验表明,该算法能够有效地提高收敛速度,避免早熟收敛,能够满足多媒体网络对相应QoS的需求.     

基于SDN与NFV的服务功能链编排算法

在服务功能链(SFC)部署的资源编排问题中, 基于软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV)融合的技术背景和SDN控制器、网络功能虚拟化与物理底层计算资源层组成的3层架构,提出了一种基于SDN和NFV的主动控制资源优化算法。首先通过多标准的聚合多准则效用算法对用户效用进行建模,将优化目标转化为最大化用户效用的问题;然后根据算法对未来状态的预测以及对网络利用率的实时监控,对到达的SFC请求进行决策并发出控制指令,以此为依据占用虚拟化网络功能持有的底层资源。仿真结果表明,与静态的时序资源分配算法相比,主动控制资源优化算法在资源利用率、接受率、创造用户效用等方面具有更好的性能。     

流媒体系统中基于请求迁移的任务调度算法

提出了基于请求迁移的任务调度策略(Request migration based task scheduling,RMTS)算法,当有新请求到达系统时,运行RMTS算法的调度器根据当前负载状态和迁移路径长度决定是否对请求进行迁移,并选择最优迁移路径。当某个媒体服务器出现故障无法提供服务时,调度器将该服务器正在服务的请求迁移到其他存储有相应内容的媒体服务器以保障点播服务不间断。采用请求成功率和服务时延度量系统的性能,仿真结果表明:RMTS算法优于传统迁移算法和REM(Random early migration)算法,服务时延和请求成功率分别提高了14%和15%。     

一种新的动态QoS多播路由启发式算法

为了满足多播业务的实时性要求、提高网络资源利用率，提出一种新的时延受限动态多播路由算法。该算法充分考虑路径时延对多播树总代价的影响，利用前k条最短路径方法和路径选择函数来生成多播树。算法可以在满足时延约束的情况下，快速地找到性能较好的多播树，同时可以根据网络节点的加入或退出请求来更新多播树，实现对多播树的动态维护。实验结果表明，该算法代价性能良好、能够满足多媒体网络的实时性要求。     

基于记忆的无线Ad Hoc网络资源发现方法

无线Ad Hoc网络是物联网/泛在网的重要组成部分,通过对Ad Hoc网络拓扑结构的分析,基于类MIS方法提出了一种在网络中选取部分节点作为记忆节点,实现对资源查询请求及结果进行记忆的方法;该方法增加了对查询请求及结果的考虑,是一种后应式的资源发现策略,与现有的资源发现机制具有较好的兼容性。该方法是一种次优查询方案,以适当牺牲节点存储空间和计算资源为代价,换取资源查询的低时延和高效率。本方法适用于弱移动性的Ad Hoc网络。     

一种新的动态QoS多播路由启发式算法

为了满足多播业务的实时性要求、提高网络资源利用率，提出一种新的时延受限动态多播路由算法。该算法充分考虑路径时延对多播树总代价的影响，利用前k条最短路径方法和路径选择函数来生成多播树。算法可以在满足时延约束的情况下，快速地找到性能较好的多播树，同时可以根据网络节点的加入或退出请求来更新多播树，实现对多播树的动态维护。实验结果表明，该算法代价性能良好、能够满足多媒体网络的实时性要求。     

基于多维属性的跨域虚拟网络映射算法

基于一种支持多类型业务的跨域融合网络架构,提出了一种基于动态拓扑感知和资源属性的跨域虚拟网络映射算法。基于网络局部和全局角度,分析虚拟网络和物理网络中节点的拓扑信息,结合网络扩展资源,建立节点多属性评价模型,并基于该模型利用主成分分析法和逼近理想解排序法度量节点的映射优先级,随后依据链路资源成本分析网络负载状态。仿真结果表明,该算法提高了多域虚拟网络请求的构建成功率,网络收益开销比增大,并能减小网络映射时延。     

基于SDN/NFV的电力物联网时延敏感业务编排方法

软件定义网络(software-defined networking, SDN)和网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)为电力物联网业务编排提供了实现方法。针对电力物联网时延敏感业务编排问题，首先，提出基于SDN/NFV的电力物联网业务编排架构，满足定制化需求。然后，考虑多虚拟网络功能(virtual network function, VNF)嵌入、服务功能链(service function chain, SFC)有序性、以及电磁干扰影响，提出基于升价匹配的多阶段多对一VNF嵌入(pricing matching-based multi-phase many to one VNF embedding, PMVE)算法，在每个阶段实现不同SFC链上排序相同的VNF集合与物理节点集合间的匹配，从而最小化业务服务总时延。最后，通过算例验证了方法的可行性和有效性，仿真结果表明，相较于传统的双边匹配算法，所提算法可降低业务服务总时延29.9%、降低平均等待时延36.1%,保障电力物联网时延敏感业务需求。     

基于缓存价值的信息中心网络转发和缓存策略

针对信息中心网络缓存放置策略和路由转发策略,提出了一种基于缓存价值的路由转发和缓存放置策略.在缓存价值决策中,考虑到节点繁忙度和路径时延因素,利用夏普利值设计了支持决策的报文格式和路由转发策略;在缓存放置策略中,使用Scope字段,控制缓存副本个数和放置的范围.仿真实验结果表明,该策略有较高的缓存命中率,能有效地减少平均请求跳数.     

基于转发倾向度的固定路径摆渡路由算法

为了降低容迟网络（DTN）中摆渡路由算法对摆渡路径的依赖,提出了一种基于转发倾向度的固定路径摆渡路由算法（FTFPF）.区别于当前算法主要关注如何为摆渡节点设计合理的摆渡路径,该算法使得摆渡节点可在较为随意的摆渡路径上运动,而DTN依然可取得很好的性能.根据DTN上层应用的不同需求（时延敏感或报文丢失敏感）,FTFPF算法可通过调节算法参数来满足不同的应用需求.仿真结果表明,FTFPF算法在报文递交率、平均时延和报文在缓存逗留时间等方面性能均优于基于最优摆渡路径路由算法（OPWP）.     

基于改进蚁群算法的SDN数据中心流调度研究

目前在软件定义数据中心网络中,基于蚁群算法的流调度策略在对路径进行选择时存在收敛过慢和搜索停滞等缺点,容易导致数据中心网络时延过高和资源利用率低等问题.为此,提出一种基于蚁群改进的流调度算法.该算法以最大化平均链路带宽利用率为优化目标,将流调度问题抽象为整数线性规划模型,通过重定义蚁群算法中的信息素更新方式对大流的重路...     

SDN-ScaSVNE:可伸缩的SDN生存性虚拟网络映射算法

现有的生存性虚拟网络映射算法无法直接应用于软件定义网络（SDN）,而且大多数算法仅通过扩展虚拟网络提供主动保护策略,性能较差.对此,提出了一种基于剩余网络资源可伸缩备份虚拟资源的SDN生存性虚拟网络映射算法,仅为扩展虚拟网络中满足备份约束的节点和链路提供备份资源,并利用剩余网络资源和备份资源共同完成故障恢复.仿真结果表明,算法在拥有较高收益/成本比值的前提下,可有效提高请求接受率和故障恢复成功率.     

基于多参数节点排序的SDN控制器部署策略

针对已有的软件定义网络（SDN）控制器部署关注基于控制消息路由时延最优的问题,引入节点的介数中心性作为参数,分析了介数中心性对于控制器部署位置选择的重要性,并联合节点的可靠性提出了一种基于多参数节点排序方案（MFRS）的控制器位置部署策略,将节点进行排序并分层,依据节点间的连接关系计算出控制权值,最终确定控制器位置. 仿真结果表明,MFRS的控制消息路由跳数小于基于时延的最短路径算法,且基于MFRS的网络可靠性高于基于时延的最短路径算法.     

基于网络时延的SDN逻辑一致性策略研究

对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究, 阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题, 并提出了一种解决方案. 该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序, 使网络达到控制逻辑一致的目的, 进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型, 通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径. 最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性.