弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略

针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。     

基于博弈理论的移动自组网激励机制研究

摘 要：针对移动自组网中节点在报文转发过程中的表现出的自私行为,利用博弈理论,从静态和动态2个方面对其进行了完整的建模与分析。首先,提出了一种严厉针锋相对策略,并建立了一个无限重复报文转发博弈模型,求得了激励一致性条件。然后,利用演化博弈理论对节点由自私向协作转变的动态过程进行了分析,并证明了严厉针锋相对策略的演化稳定性。仿真结果表明,即使在自私节点比率为1的条件下,只要合理选择惩罚参数,均可有效激励自私节点的协作转发行为,整体网络性能最多可提升80%。     

基于粒子群优化的负载均衡的虚拟网络映射

虚拟网络映射忽略通信路径上中间节点的资源消耗,以底层物理网络资源消耗最小或路径最短为目标,导致最优路径上中间节点资源不足而出现瓶颈,影响整个底层网络的性能及后续虚拟网络请求成功率。该文针对这一问题考虑物理路径上中间节点资源消耗,以节点负载和链路负载同时达到均衡为目标,将路径跳数限制作为约束,建立虚拟网络映射的数学模型,并采用多目标负载均衡粒子群优化算法求解,记作 LB-PSO。实验证明该算法有效地消除了资源瓶颈,为后续虚拟网络请求提供一个更为均衡的底层物理网络,从而提高了虚拟网络构建成功率、网络资源利用率以及基础设施提供商的收益。     

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。     

基于系统动力学的网络安全攻防演化博弈模型简

基于非合作演化博弈理论,提出了在攻防双方信息不对称情况下具有学习机制的攻防演化博弈模型。结合攻防效用函数,对非合作演化博弈攻防过程中的纳什均衡点的存在性和唯一性进行论证。用系统动力学建立演化博弈模型进行仿真,仿真结果表明引入第三方动态惩罚策略的演化博弈模型存在纳什均衡,指出在网络安全技术进步的同时,发展攻击者追踪技术,增强网络攻击行为可审查性,实现动态惩罚,是解决网络安全问题的重要途径。     

无线虚拟网络中基于自回归滑动平均预测的在线自适应虚拟资源分配算法

该文针对无线虚拟化网络中业务的不确定和信息反馈的时延而引起虚拟资源分配不合理,提出一种基于自回归滑动平均(ARMA)预测的在线自适应虚拟资源分配算法。首先,该算法以保障虚拟网络队列上溢概率为目标对时频资源和缓存资源进行联合分配,并建立虚拟网络总成本最小化的理论分析模型。其次,考虑到虚拟网络对不同资源差异化的应用需求,设计了一种多时间尺度的资源动态调度机制,在长周期上基于ARMA模型的预测信息实现缓存资源的预留策略,在短周期上基于利用大偏差原理推导的队列上溢概率对虚拟网络优先级排序,并根据确定的优先级动态调度时频资源,从而满足各虚拟网络的业务需求。仿真结果表明,该算法可有效降低比特丢失率,同时提升物理资源的利用率。     

基于随机演化博弈的WSNs节点协作演化模型

为解决无线传感器网络节点协作策略的选择影响协作效果的问题,考虑到节点数量有限及个体随机性,基于模仿突变Wright-Fisher过程的随机演化博弈,提出了WSNs节点协作随机演化模型,并加入了与节点协作程度相关的惩罚机制.该模型弥补了复制子动态不适用于节点数量有限的WSNs节点协作演化建模问题.经过随机动力学分析,推导并证明了达到演化稳定状态的定理.最后通过实验验证定理并分析了选择强度和惩罚力度对WSNs节点协作演化稳定状态的影响.     

基于随机演化博弈模型的网络防御策略选取方法

针对攻防博弈系统中存在攻防策略集和系统运行环境改变等各类随机干扰因素的问题,传统确定性博弈模型无法准确描述攻防博弈过程.利用非线性Itó随机微分方程构建随机演化博弈模型,用于分析攻防随机动态演化过程.通过求解,并根据随机微分方程稳定性判别定理对攻防双方的策略选取状态进行稳定性分析,设计出基于随机攻防演化博弈模型的安全防御策略选取算法.最后,通过仿真验证了不同强度的随机干扰对攻防决策演化速率的影响,且干扰强度越大,防御者更倾向于选择强防御策略,攻击者更倾向于选择强攻击策略.本文模型和方法能够用于网络攻击行为预测和安全防御决策.     

基于间接互惠的P2P激励机制研究

为了改进P2P的激励机制,运用间接互惠的思想提出了一种分布式名誉更新机制,改进了一种尝试性疏通算法.该机制避免了偶发错误对合作的影响,能够快速地达到较高的下载速率,激励参与节点尽力提供资源.运用演化博弈理论证明了参与节点以最大物理带宽上载是演化稳定策略.     

基于混合博弈的虚拟网络动态资源分配模型

传统的互联网构架模型已难以满足消费者层出不穷的新兴应用要求,网络虚拟化作为解决当前互联网僵化问题的技术手段,近年来受到了国内外新一代网络研究领域的广泛关注。如何在异构的物理环境下设计出既能满足虚拟网用户资源需求,又能最大化利用物理网络资源的资源分配算法,是网络虚拟化技术亟待解决的问题。本文根据博弈论的思想,将合作博弈与非合作博弈相结合,提出了基于混合博弈的竞争模型,并根据业务类型把虚拟网划分为不同的服务类型,提出虚拟网络资源动态分配方法。仿真结果表明,本文提出的基于混合博弈的虚拟网络动态资源分配方案相对于传统资源分配方案而言,充分利用了基础设施提供商提供的物理资源,同时有效预防链路拥塞,增加了用户满意度。     

基于演化博弈机制的物理层安全协作方法

在无线网络中,当利用经典博弈机制研究物理层安全时,能量受限的发送端为了最大化自身安全速率,趋向于选择非协作策略,造成网络的安全速率降低。针对这一问题,该文提出一种基于演化博弈机制的物理层安全协作方法。首先,根据演化博弈机制定义策略(发送人工噪声或信号)和收益(不同策略组合下的安全速率);然后,发送端根据当前网络状态以及协作收益与平均期望收益的差值,不断进行策略调整以最大化收益;最后,通过求解获得使发送端达到协作稳定策略的条件,使网络从不稳定状态向协作稳定状态演化,从而提高了系统的安全速率。仿真和分析结果表明,在高斯信道条件下,相比经典博弈方法,该方法的发送端策略稳定在协作状态,网络安全速率可提高1 bit/(s Hz)。     

基于博弈论的网络攻防行为建模与态势演化分析

网络安全本质在对抗。针对现有研究缺乏从博弈视角分析网络攻防行为与态势演化关系的问题,该文提出一种网络攻防博弈架构模型(NADGM),借鉴传染病动力学理论以不同安全状态网络节点密度定义网络攻防态势,分析网络节点安全状态转移路径;以网络勒索病毒攻防博弈为例,使用NetLogo多Agent仿真工具开展不同场景下攻防态势演化趋势对比实验,得出增强网络防御效能的结论。实验结果验证了模型方法的有效性和可行性。     

基于集成深度神经网络流量预测的动态网络切片迁移算法

针对5G网络切片(NS)场景下由于缺乏提前对物理网络资源进行感知而导致切片迁移滞后的问题,该文提出一种基于集成深度神经网络流量预测的动态切片调整和迁移算法(DSAM)。首先建立了基于计算、内存、带宽资源配置的网络总惩罚模型;其次,提出基于集成深度神经网络的流量预测算法预测未来网络流量情况,并根据流量类型的不同将其转换成对未来时刻物理网络的资源占用及切片的资源需求感知;最后,根据感知结果,以尽可能大地降低运营商惩罚为目标,通过动态切片调整和迁移策略将虚拟网络功能(VNF)和虚拟链路迁移到满足资源限制的物理节点和链路上。仿真结果表明,所提算法有效提高了切片迁移的效率和网络资源利用率。     

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.     

进化计算技术在体育产业集群演化中的研究与应用

现有的体育产业集群演化研究结果偏向于静态解释,较少学者通过动态解释体育产业集群演化过程,因此采用进化计算技术,也就是进化博弈模型动态解释体育产业集群演化过程。从体育产业集群的种子、核以及集群三种成长状态出发,分析在体育产业集群中企业博弈结构和所选择的动态机制,融合动态演化过程和博弈理论,假定体育产业集群中企业包含"不进入"体育产业集群和"进入"体育产业集群两个纯策略,同时认为体育产业集群所在企业和体育产业集群内的企业是同质的,从集群中随机选择博弈对象,依照博弈所得结果不断调整体育产业集群博弈策略,获取进化博弈模型,通过该模型探析产业集群的动态演进过程。仿真实验分析进化博弈模型的探析结果为:根据体育产业集群收益状况,可将体育产业集群划分成五个时期,即种子、核生长期、快速成长期、成熟稳定期以及衰退转型,且体育产业区集群发展过程中较为重要的是核生长期,正向作用能够有效促进体育产业区集群的演化。     

基于时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射算法

为了解决虚拟光网络映射中带宽阻塞率较高以及底层资源消耗不均匀问题,论文提出一种基于时间域-频谱域碎片感知的虚拟网络映射(FA-VNM)算法。该文综合考虑频隙在时间域和频谱域上的碎片问题,设计时频联合碎片公式最小化分配过程中的频谱碎片。进一步,为了均衡网络中的资源消耗,在FA-VNM算法基础上提出基于节点度数的负载均衡感知虚拟网络映射(LB-VNM)算法,设计物理节点平均资源承载能力的公式,优先映射物理节点平均资源承载能力大的节点;为了均衡路径上资源使用,考虑路径权重值,并根据每条路径的权重值对虚拟链路进行映射,从而降低阻塞率。仿真结果表明,所提算法能有效降低阻塞率,提高资源利用率。     

基于Stackelberg博弈的网络虚拟化资源分配方法

在网络虚拟化环境中,基于Stackelberg博弈模型提出了静态博弈算法下网络运营商对频谱的定价策略及静态和动态博弈算法下各虚拟运营商的频谱分配方法,并推导了各运营商收益最大时的纳什均衡点。该方法能同时满足网络运营商和虚拟网络运营商收益最大化的需求。仿真结果验证了算法的有效性及纳什均衡点的存在性。     

一种基于ASON的新型动态恢复路径建链协议

讨论了动态波长路由光网络的恢复路径提供问题，在联合可变权重路由选择(JVWR)算法的基础上重点对恢复路径建立时延进行了分析，通过对恢复路径建立过程中的非物理资源相关因素的考虑，基于ASON控制平面的分布式信令协议提出了前向并行建链协议(FPLSP)。理论分析和仿真实验表明，该建链协议对于减少恢复路径链路建立时延具有明显的效果。     

基于博弈论的校园无线网络资源利用模型

无线网络中存在资源瓶颈,而网络中的节点又是理性自私的,这就导致资源分配不均。把无线网络中的资源利用和博弈理论相结合,便产生了基于演化博弈的网络资源利用模型。文中把无线网络中的功率分配,通过演化博弈理论转化为信干噪比收益,最后得到使用功率的迭代公式,与传统的功率分配方法对比后,提出了改进策略,从而为无线网络中的资源利用提供了博弈策略,提高了无线网络的资源利用率,优化了网络环境。     

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。