基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射算法

随着工业互联网、车联网、元宇宙等新型互联网应用的兴起,网络的低时延、可靠性、安全性、确定性等方面的需求正面临严峻挑战。采用网络功能虚拟化技术在虚拟网络部署过程中,存在服务功能链映射效率低与部署资源开销大等问题,联合考虑节点激活成本、实例化开销,以最小化平均部署网络成本为优化目标建立了整数线性规划模型,提出基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射(improved grey wolf optimization based service function chain mapping,IMGWO-SFCM)算法。该算法在标准灰狼优化算法基础上添加了基于无环K最短路径(K shortest path,KSP)问题算法的映射方案搜索、映射方案编码以及基于反向学习与非线性收敛改进三大策略,较好地平衡了其全局搜索及局部搜索能力,实现服务功能链映射方案的快速确定。仿真结果显示,该算法在保证更高的服务功能链请求接受率下,相较于对比算法降低了11.86%的平均部署网络成本。     

网络功能虚拟化网络功能虚拟化:基于虚拟化的中间件盒子

基于虚拟化的中间件盒子的模型,采用x86架构的电脑硬件设备,依托虚拟化平台构建了一种集成了路由器、语音服务器、虚拟桌面等服务的虚拟中间件盒子。该虚拟中间件盒子采用了中间件盒子的概念,即在标准的服务器上运行开源的虚拟化平台,如XEN、KVM等,并运用网络功能虚拟化(NFV)的理念和软件定义网络(SDN)的理念进行控制管理,最终实现为每个组织、企业、个人提供虚拟通信网络服务(网络功能虚拟化)和虚拟运营服务。     

网络虚拟化及网络功能虚拟化技术探讨

对网络虚拟化及网络功能虚拟化的需求及热点技术进行分析,并提出在运营商网络中的典型应用场景:数据中心网络、移动核心网络、家庭网络。数据中心网络虚拟化可灵活实现不同租户的安全、流量、性能策略,实现网络自动配置;演进分组核心网网元虚拟化通过网络功能虚拟化实现不同种类网络硬件架构的统一,解决容量增加带来的成本问题,解决业务灵活部署和增强的问题;家庭网络虚拟化可简化用户侧设备,通过减少用户终端设备的维护和升级进而降低运营成本,并提高业务部署的灵活性。     

基于微服务架构的粒度可变服务功能链映射算法

针对5G环境下服务功能链（SFC）端到端时延无法满足时延敏感型应用需求的问题,将传统虚拟网络功能（VNF）拆分成粒度不一的映射单元,提出了基于微服务架构的粒度可变服务功能链映射（VG-SFCM）算法。首先将传统粗粒度的VNF解耦成细粒度的微服务单元,随后通过SFC内冗余微服务单元的合并及SFC间微服务单元的复用,减少微服务单元的实例化,降低SFC的处理时间。仿真结果表明,所提算法在降低平均部署网络成本的同时,其SFC端到端时延相较于传统的映射算法降低了14.81%。     

网络功能虚拟化中的性能感知服务组合优化

服务功能链是网络功能虚拟化的重要支撑,为了构建满足功能和性能需求的服务功能链,需要建立服务的性能模型,从而产生基于性能的服务组合优化问题。一种基于性能模型的服务组合优化问题被建模,并针对复杂约束情况下的无效解干扰,提出了改进的模拟退火算法,该算法包含基于层次属性的产生函数和基于偏离度的目标函数。仿真结果表明,该算法提高了21%的服务组合成功率,同时降低了组合成本和时间消耗。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

网络虚拟化及网络功能虚拟化技术分析

信息时代的到来促进经济、技术的发展,互联网和计算机技术在不同的行业、领域应用广泛,为信息传播和生产设计、数据统计等产生巨大作用.计算机信息技术产生以来,以高速水平发展,不同行业在生产过程中依托信息技术提高生产效率和工作处理量,且降低了人工成本的使用,经济效益提高明显.计算机技术研发推广过程中,也带动了网络虚拟化技术和网络功能虚拟化技术的应用与发展,这两中技术研究也受到社会大众的广泛关注.网络虚拟化技术和网络功能虚拟化技术均属于计算机网络虚拟化进程中的关键组成部分之一,因而在网络虚拟化和网络功能虚拟化研究中能够进一步促进信息技术的应用和发展.本文在此基础上,主要对网络虚拟化及网络功能虚拟化技术内容及应用方法进行分析.     

网络虚拟化中动态资源分配算法研究

针对网络虚拟化中资源分配问题,提出一种动态的资源分配算法。算法根据物理节点平均负载差异度,结合当前物理网络容忍的节点负载差异动态地进行虚拟节点迁移,并通过综合影响因子为虚拟节点选择合适的目标宿主,减少虚拟节点迁移对物理链路带宽和虚拟链路时延的影响。仿真实验表明,该算法能使物理节点上的负载分布均衡,同时对时延和带宽的影响较小。     

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。     

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。     

网络功能虚拟化及其标准化

基于欧洲电信标准组织(ETSI)网络功能虚拟化(NFV)架构、功能,从运营商的视角分析了运营商引入NFV的切入点以及多种虚拟化技术路线,并给出了技术路线选择和演进方向建议。NFV在引入了灵活性的同时也带来了管理、运维方面的问题和挑战,通过抛砖引玉的方式对NFV面临的问题和挑战进行了分析,期望推进相关问题的解决,加速NFV的商用部署。     

节点重要性感知的透明虚拟光网络协同映射策略

针对透明弹性光网络环境下虚拟光链路映射过长和频谱碎片问题,该文提出一种节点重要性感知的协同映射算法。在节点映射阶段,设计节点重要性度量准则,评估未映射节点和已映射节点的邻近性,以及光路的频谱紧密度,以缓解链路频谱碎片和增强节点映射的紧凑性。同时,为了降低节点映射成功而链路映射失败的概率,提出一种节点-链路协同映射算法,当成功映射一对相邻虚拟节点时,立即映射他们之间的虚拟光链路,并分配频谱资源,最小化虚拟光链路所映射物理光路跳数。仿真结果表明,所提算法能够使用更少的频谱资源传输更多的虚拟光网络业务,且缩短了虚拟光链路映射长度。     

基于网络功能虚拟化的流量监控系统设计

为了提高网络管理的效率,提出了基于网络功能虚拟化技术的网络流量监控系统。系统通过提供路由功能来替代传统的网络层硬件设备,在网络命名空间中设计了过滤器来实现实时网络流量统计。实现了一个虚拟交换机,并使用OpenFlow建立了流量监控系统来管理网络。实验结果表明,所提出的系统以较低的成本实现了与传统硬件网络相似的性能。     

网络功能虚拟化技术研究

网络功能虚拟化是由网络和操作系统两个独立学科开发活动所构建的一组软件功能,它支持在大量用户之间安全高效地共享网络,在用户组之间提供高级隔离功能,并提供功能解耦特性。文章介绍网络功能虚拟化的发展背景,分析用于创建覆盖IP(互联网协议)网络的IP隧道和VRF(虚拟路由转发)技术,归纳多任务、多线程、多系统、多处理等计算虚拟化支撑技术,列举主机VNF(虚拟化网络功能)和中间盒VNF的应用实例,研究网络功能虚拟化的优势以及应当解决的技术难题。     

无线传感器网络中可信的节点选择算法

以目标跟踪为背景,讨论无线传感器网络中如何利用节点的协作实现可信协作目标跟踪。首先利用传感器节点的检测概率建立节点的可信模型。然后,基于这个模型,综合考虑节点的信息贡献量和通信开销,建立了一个节点选择的最优化模型。最后,通过仿真来验证算法的有效性。     

网络功能虚拟化基础设施研究

使用NFV(网络功能虚拟化)来设计和实现电信网络需要用到分布式云基础设施,而各种VNF(虚拟化网络功能)是在分布式云基础设施上运行的。通常此类基础设施被称为NFVI(网络功能虚拟化基础设施),它可以将基础设施管理成本降至最低。文章介绍AIC(AT&T集成云)的构成,分析NFVI的体系框架,列举计算、网络和存储等三类NFVI部件,探讨VIM(虚拟基础设施管理器)的主要功能,提出商业、商业开源和纯开源等3类VIM解决方案,说明虚拟化部件、虚拟机、容器、管理程序和存储虚拟化设备等VIM部件。     

网络虚拟化与虚拟网映射算法研究

本文对网络虚拟化技术中的虚拟网映射问题及其研究现状进行了介绍,分析了当前虚拟网映射算法存在的不足,提出了一种解决路径跳数限制约束的虚拟网映射算法一基于路径集多商品流问题模型的映射算法PBMC,该算法有效解决了路径跳数约束与网络资源分布均衡性之间的问题,提高了虚拟网构建成功率和网络资源利用率.     

运营商网络中面向时延优化的服务功能链迁移重配置策略

在引入网络功能虚拟化（NFV）后,运营商能基于通用的计算和网络平台提供更具弹性的服务.本文研究基于NFV的运营商网络中的服务功能链（SFC）的迁移重配置问题.首先分析了业务流的动态性导致的运营商网络中资源利用率下降和负载不均的问题,然后在将计算资源、网络资源和业务流端到端限制等条件纳入考虑的基础上,建立了面向业务流服务时延优化的数学模型,并证明了SFC迁移重配置问题的NP性.进一步基于遗传算法提出了一种易于部署的启发式SFC迁移重配置策略.通过详细的对比实验表明算法在端到端时延、链路带宽资源占用率和通用服务器资源占用率等关键指标上优于其它方案12.3%、10.9%和15.8%以上.这进一步说明所提出方案通过对运营商网络资源的合理调配,在保证业务流服务质量的同时有效改善了资源利用效率.     

基于动态复合优先级的海上节点网络选择算法

针对海上移动节点完成业务时出现高优先级业务完成率低、业务拥堵率大、网络接入算法对波动环境适应性不足的问题,提出一种基于动态复合优先级的网络接入算法.首先,移动节点收集周围机动站点的网络属性参数,计算产生业务的执行紧迫性和剩余价值,再将不同类型业务的参数权重加入VIKOR法,形成最终的动态复合优先级,针对环境网络参数提供...     

基于网络功能虚拟化的网络运营研究

NFV(网络功能虚拟化)的出现为网络运营商提供了千载难逢的发展机会,它有助于实现通信网络功能自动化,增强通信网络运营灵活性,快速响应通信网络和客户状况.构建基于NFV的网络运营体系,能够提升通信网络运营的可扩展性,但这是一个循序渐进的过程,必将随着NFV的快速发展分阶段分步骤实现.文章讨论网络运营的主要内容,说明网络运...     

虚拟化网络功能分解问题研究

NFV(网络功能虚拟化)支持在大量用户之间安全高效地共享网络,并可在用户组之间提供高级隔离功能,而功能分解是NFV的第3种属性。NFV要求网络功能与单层网络硬件分离,在软件中实现分组转发。文章阐明VNF(虚拟化网络功能)分解应当遵循的3项原则,研究网络功能分解模型中的数据平面、控制平面和管理平面,描述用于NETCONF(网络配置)协议的数据建模语言——YANG(另类下一代),介绍VNF实现方案中涉及的两类工作负载:信号处理工作负载和存储工作负载。最后,分析VNF与单层网络、叠加网络的关系。