虚拟网络映射模型和算法研究

虚拟网络映射是网络虚拟化的关键问题之一,其目的是在满足虚拟网络资源需求的前提下,为该虚拟网络分配合适的底层网络节点和链路资源,从而在共享的物理网络基础设施之上构建彼此隔离的多重异构虚拟网络,为网络基础创新研究提供实验环境和平台,为网络新应用提供承载服务。论述了虚拟网络映射模型和映射算法,并提出基于最小割集理论设计VN映射算法。     

面向节点异构的能耗感知虚拟网络映射算法

在底层网络节点异构的环境中,能耗优化的虚拟网络映射问题并不是最小化工作节点和链路数。该文针对此问题,构建底层网络节点和链路的负载能耗模型,并以能耗最优为目标,建立虚拟网络映射问题的数学模型,提出一种能耗感知虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段以最小化能耗和协调链路映射为原则,将虚拟节点映射至综合资源能力最大的底层节点上,并采用改进的能耗感知k最短路径法进行链路映射。仿真结果表明,该算法显著减少虚拟网络映射的能耗,且底层网络节点异构性越大,能耗优势更为明显。     

虚拟网络可生存的启发式可靠映射算法

针对虚拟网络可靠映射问题,引入虚拟网络可生存约束条件,确保在底层网络单节点失效情况下,被映射虚拟网络剩余部分仍保持连通,最大程度确保虚拟网络的完整性和服务的连续性。以最小化底层网络映射开销为目标函数,建立虚拟网络可靠映射的整数线性规划模型,提出一种虚拟网络可生存的启发式可靠映射算法RHM-SVN并进行求解。实验结果表明,该算法能够有效降低资源平均利用率,提高映射成功率、底层网络平均收益和虚拟网络恢复成功率。     

基于粒子群优化的虚拟网络映射算法

本文以提高底层网络资源利用效率为目标,在底层网络不需要支持路径分裂的情况下,建立了虚拟网络映射问题的整数线性规划模型,并提出了一种新的基于粒子群优化的虚拟网络映射算法.该算法以映射开销作为适应度函数,重新对粒子的参数和相关操作进行了定义.模拟实验结果表明,与已有研究成果相比,该算法显著地提高了底层网络长期平均运营收益与...     

基于节点可靠性感知和共享路径保护的虚拟网映射算法研究

网络虚拟化技术为目前的网络架构提供了一种有效的扩展手段。近年来,底层网络基础设施失效事件频发,因此如何提高虚拟网络的可靠性成为目前该领域一个研究热点。对在保证虚拟网络可靠性的同时如何最小化底层网络映射开销问题进行研究,设计了一个新的启发式算法对其进行求解。实验表明,相比其他算法,所提算法网络带宽资源开销更低。     

跨域虚拟网络映射问题研究

该文研究网络虚拟化环境下的跨域虚拟网络映射问题,提出一种集中式管理、分布式控制的分层分域虚拟网络资源管理架构。在此基础上,构建了一种有效的虚拟网络跨域映射框架,在此框架下将涉及到跨域的虚拟网络请求进行划分,并以最小化虚拟网络映射开销为目标,基于优化的人工蜂群算法进行最优划分方案的求解。仿真结果表明该方法在平均划分时间、虚拟网络请求接受率和平均额外映射等方面相比传统方法具有更好的性能。     

分布式环境中基于协商的虚拟网映射算法

网络虚拟化技术可以在共享的底层物理网络上为用户同时提供多种可定制的服务网络。目前的虚拟网映射算法比较依赖于集中式的管理节点,使其在可靠性和适用范围等方面存在诸多问题。为此,提出了一种分布式环境下的虚拟网映射算法,该算法通过多个节点之间的相互协商来完成虚拟网的映射,并且在降低通信开销和缩短虚拟链路的路径长度方面进行了相应改进。实验结果表明,该算法与同类型算法相比,在资源利用率和通信开销方面具有一定的优越性。     

基于多商品流模型的虚拟链路映射

网络虚拟化是解决网络僵化问题和更好地共享底层网络资源的一种有效途径,虚拟网络映射是实施网络虚拟化的关键问题之～。虚拟网络映射包括节点映射和链路映射两个方面,其目标是为虚拟网络请求分配合适的底层网络节点和链路资源。阐述了底层网络支持路径分割时,如何基于多商品流模型实现VN链路映射。     

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。     

虚拟网络映射生存性能提升的方法

虚拟网络映射到实体物理网络,在持续工作过程中,不可能不发生故障。文章分析虚拟网络映射中发生的故障问题,特别是底层物理网络故障的问题。针对物理网络的故障问题,首先提出利用备份资源解决的方法,更进一步提出无备份资源的虚拟网络映射故障的解决方法,并给出对于节点故障和链路故障的具体解决方案,最后兼顾网络利用率和可靠性阐述融合的解决方案,对进一步研究进行展望。     

信任感知的安全虚拟网络映射算法

针对网络虚拟化技术带来的新的安全威胁,将信任关系和信任度引入到虚拟网络资源分配中,量化分析了网络虚拟化环境中的安全问题,构建了安全虚拟网络映射的数学模型,并在映射过程中考虑节点的局部和全局重要性,采用逼近理想排序法方法对节点进行多属性重要度排序,提出了一种信任感知的安全虚拟网络映射算法。仿真结果表明,该算法在满足虚拟网络请求可信需求的条件下,获得了较好的映射成功率、映射收益和资源利用率。     

软件定义承载网中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法

在具有集中式控制特点的carrier-SDN（软件定义承载网）中应用网络虚拟化技术为虚拟网络分配资源,实现承载网资源分配是解决承载网结构僵化的重要途径。提出carrier-SDN中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法。首先,建立carrier-SDN多层模型;其次,根据虚拟网络映射算法的特点,二值化粒子群优化算法;最后,以负载均衡为优化目标,求解虚拟网络映射问题。仿真结果表明,与已有方法相比,所提算法在虚拟网络负载均衡性、请求接受率和网络收益方面性能优越。     

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.     

一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法

针对现有的虚拟网络重构算法对物理网络中产生的碎片资源考虑不够周到,导致其对在线虚拟网络映射算法的性能改善不够显著的问题,该文定义了一种网络资源碎片度度量方法,并提出一种碎片感知的安全虚拟网络重构算法。该算法通过周期性考虑物理网络中节点的碎片度,选择出待迁移虚拟节点集合;通过综合考虑物理网络的碎片度减小量和虚拟网络的映射开销减少量,选择出最佳的虚拟节点迁移方案。仿真结果表明,该算法的请求接受率和收益开销比均优于当前的重构算法,特别是在收益开销比方面的优势更加明显。     

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。     

可靠的虚拟网络映射算法研究

网络虚拟化技术允许多个异构的虚拟网络共享一个底层物理网络资源,为目前的网络架构提供了一种有效的扩展手段.近年来,底层网络基础设施失效事件频发,因此如何提高虚拟网络的可靠性成为目前该领域一个研究热点.本文针对底层节点失效后虚拟拓扑如何最大化连通问题进行研究,设计了一种基于割集和拥塞感知的虚拟网络映射机制.实验表明,该方法在不预留保护资源的情况下,可获得更好的底层网络长期运行平均收益.     

虚拟网络映射最小费用流模型及算法

研究了虚拟网络映射动态过程,发现虚拟网络映射代价收益动态倒置现象,提出虚拟网络多路径链路映射的最小费用流模型及算法,适用于在大规模底层网络上在线创建虚拟网络。仿真结果表明本文所提算法能够提高虚拟网络接收率及系统收益,并显著降低了算法时间复杂度,保证在线虚拟网络映射实时性,同时验证了虚拟网络映射代价收益动态倒置现象。     

区分服务QoP的可生存虚拟网络映射算法研究

用户对虚拟网保护需求呈现多样化的趋势,针对如何实现不同需求的可生存虚拟网映射是当前研究亟待解决的问题。建立了区分保护质量（QoP）的可生存虚拟网络映射问题的数学模型,然后提出了一种启发式算法进行求解。该算法包括广度优先搜索的节点映射策略和区分QoP的链路映射策略。模拟实验表明,该算法不仅能满足用户不同的虚拟网保护需求,而且相比现有算法降低了底层网络资源开销。     

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.     

基于链路优先的快速协同虚拟网络映射算法

在网络虚拟化环境中,为了减少链路映射成本和提高收益,提出了一种链路优先的协同映射算法。该算法交替映射链路和节点,并使用贪心思想优先将带宽资源需求较大的虚拟链路映射到跳数较少的物理路径上,最终达到降低虚拟网络平均消耗和提高虚拟网络接受率的目的。仿真结果表明,与已有算法相比,所提算法节约了链路映射的成本,提高了虚拟网络接受率和物理网络收益,算法运行时间也有效缩短。