一种拓扑感知的虚拟网络重构算法

针对底层物理网络负载不均衡问题,根据节点和链路的负载状态,动态地选择负载过大的物理节点和物理链路进行重构。通过建立拓扑感知的虚拟网络重构模型,将虚拟节点迁移到距离其邻居映射节点最近的物理节点上,优化底层物理网络中虚拟重构节点的映射位置,降低虚拟网络重构的资源开销。模拟结果表明,TA-VNR算法有效地均衡了底层物理网络的负载水平,降低了虚拟链路的重构路径长度,提高了虚拟网络请求接受率。     

一种面向多拓扑类型请求的虚拟网络映射算法

虚拟网络映射问题是网络虚拟化研究中的核心问题之一,其主要目标是将虚拟网络请求高效地映射到底层物理网络上. 针对面向多拓扑类型请求的虚拟网络映射问题进行研究,提出了节点连通性模型和通用底层物理网络节点评价模型用以判断节点映射的优先次序,在此基础上设计了一种复合型虚拟网络映射算法,在映射过程中通过识别虚拟网络请求的拓扑特征调用相应的映射子算法完成网络映射. 仿真结果表明,该复合型映射算法获得了较高的虚拟网络请求接受率和网络收益开销比,整体上提高了虚拟网络映射性能.     

基于广度优先搜索的虚拟网络映射算法

针对虚拟网络映射中的资源分配问题,通过建立节点资源度量模型,采用图的广度优先搜索遍历方法和节点同步遍历策略,依次将虚拟网络中相邻的虚拟节点映射到物理网络中邻接的物理顶点上,协调完成虚拟节点和虚拟链路的映射操作,降低虚拟链路的映射路径长度。仿真实验表明,提出的BFS-VNM算法有效地降低了虚拟链路扩张因子,提高了网络收益与开销比和虚拟网络请求接受率。     

节点与链路协作的动态虚拟光网络映射算法

针对如何使逻辑上相互隔离的多个动态虚拟光网络高效地共享底层弹性光网络资源问题,提出了节点与链路协作的动态虚拟光网络映射算法．该算法在进行节点映射时不仅考虑了节点的计算容量、频谱资源以及要映射节点和已映射节点的对应关系,而且在节点映射的阶段就考虑了链路映射,将一个虚拟节点的相邻虚拟节点就近映射到一个物理节点的周围,做到了节点与链路的协作,从而避免了链路映射时使用长跳的物理路径．仿真结果表明,该算法在业务的阻塞率和链路利用率方面都有了明显的改善,可有效地节约网络资源．     

基于严谨准入控制方案的高效虚拟网络映射算法

针对现有的两阶段虚拟网络映射算法采用了较为松弛的准入控制机制,难以有效协调节点映射和链路映射,从而增大了算法开销,使其执行效率不高的缺点。以算法的执行效率作为研究出发点,在不降低映射质量的前提下,减少不必要的计算开销,提出了一种基于严谨准入控制方案的高效虚拟网络映射算法。首先设计了节点预映射概率计算模型,设计了更为严谨的准入控制方案,用于过滤映射成功概率较大的虚拟网络请求;然后构造了基于区域范围的资源计算方法,并提出了单位时间收益的概念,通过基于区域范围的资源计算方法选取物理资源更加丰富的区域,通过单位时间收益优先映射单位时间收益较高的请求。仿真结果显示:与当前映射算法相比,本研究算法的映射质量更佳,其虚拟网络请求接受率与准入控制判决准确率更高、运行时耗更短。     

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.     

基于物联网的资源映射算法研究

在物联网环境下,大量物品通过各种传感技术加入到网络中。如何有效地组织和管理日益增加的物理资源,如何满足多样化的物联网应用需求,将成为物联网发展中一个非常重要的问题。网络虚拟化技术通过有效地管理虚拟用户请求到物理资源的映射来达到充分共享物理资源的目的,在解决该物联网问题时体现出它的优势。在现有互联网虚拟网络映射算法的基础上,针对物联网环境中物理节点所呈现的异构性特点,提出了一种基于物联网的虚拟网络到物理网络的资源映射算法。     

基于优化的同构子图搜索的虚拟网络映射算法

针对现有虚拟网络映射算法的不足,首先提出了一个综合考虑网络中节点资源需求(能力)和拓扑属性的节点资源能力评价方法,合理地评价节点资源能力,优化了虚拟节点的映射顺序;其次改进了虚拟节点映射时备选物理节点的选择过程,提高了虚拟链路映射质量;最后通过考虑物理网络子区域内的资源总量,优化了算法中初始资源分配区域的选择。实验结果表明:与已有的算法相比,本文映射算法在映射质量、长期平均收益、长期平均接收率、算法执行时间等方面均有明显提高。     

基于最大独立链路集的随机虚拟网络映射算法

提出了一种基于最大独立链路集的快速随机虚拟网络映射算法. 基于图论中的匹配理论重新定义了带权图中匹配的概念,并命名为独立链路集,在映射独立链路集中的虚拟链路时首先将物理链路按照资源可用性进行筛选,然后随机映射到单一物理链路上,以此提高虚拟网络映射成功率及减少链路映射消耗,同时随机映射能保证物理网络的负载均衡. 仿真实验表明,该算法能有效减少链路映射的消耗和提高虚拟网络接受率.     

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.     

Virtual optical network mapping algorithm with load balancing

Aimed at sharing the elastic optical network (EON) efficiently for multiple virtual optical networks, this paper sets up an integer linear programming model of virtual optical networks (VONs) mapping in EON, and proposes a novel VON mapping algorithm with load balancing (VMLB). In the VMLB, the node computing resource, node closeness centrality and available link bandwidth of the physical network are comprehensively considered to complete node mapping, while both the link distance and occupied link bandwidth are combined to implement link mapping. Simulation results show that the proposed algorithm could reduce spectrum resource usage and effectively improve the uniform performance of the network load.     

Virtual network mapping algorithm for large-scale network environment

A major challenge of network virtualization is the virtual network resource allocation problem that deals with efficient mapping of virtual nodes and virtual links onto the substrate network resources. However, the existing algorithms are almost concentrated on the randomly small-scale network topology, which is not suitable for practical large-scale network environments, because more time is spent on traversing SN and VN, resulting in VN requests congestion. To address this problem, virtual network mapping algorithm is proposed for large-scale network based on small-world characteristic of complex network and network coordinate system. Compared our algorithm with algorithm D-ViNE, experimental results show that our algorithm improves the overall performance.     

基于负载均衡的联合路由策略

针对目前IP over WDM网络中的路由算法在负载均衡方面存在的问题,提出了一种考虑负载
均衡的新型联合路由算法——负载均衡算法(LBA). 该算法在链路（包括逻辑链路和物理链
路）权值分配过程中考虑了节点负载的影响,并且在目标函数的选取中充分考虑了链路资源
的利用情况. 通过对节点负载分布的方差和业务阻塞率的仿真分析,验证了该算法在负载均
衡和网络资源优化利用及降低端到端时延等方面的优越性.     

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。     

面向无人机网络的密钥管理和认证协议

针对无人机在组网过程中面临的密钥管理与身份认证问题，面向不同应用场景分别提出了有控制站支持的无人机网络认证方案（ASUSG）和无控制站支持的无人机网络认证方案（ASWGS），实现了无人机间的信任建立与安全通信。ASUSG基于椭圆曲线密码体制设计，充分利用控制站计算资源充足、通信链路稳定的特点，将控制站作为密钥生成中心，令控制站实时分发无人机公钥，并辅助无人机完成身份认证、建立安全的通信链路，减少了无人机承担的计算任务。ASWGS基于身份密码体制设计，通过门限密钥技术实现了网内节点在无控制站支持下的身份认证与密钥协商。具体组网时，节点采用遮蔽密钥的方式在公开信道传输用于生成节点私钥的秘密份额，实现了节点私钥的分布式生成。该过程通过预置节点公钥份额的方式能够以较少的计算开销有效阻止恶意节点的干扰行为。安全性分析显示，所提方案能够有效抵御无人机网络面临的身份假冒、消息重放、中间人攻击等多种典型的安全威胁。同时，基于国密算法在Linux平台上对上述两种认证方案进行了仿真实现，实验结果表明，相比于现有方案，本方案中的无人机节点在密钥管理的过程中所需计算开销更少。本文方案能够实现无人机在资源受限条件下的安全组网认证与会话密钥协商。