网络功能虚拟化技术综述

无论是企业网还是数据中心,为实现相关应用功能、提升网络性能和加强网络安全等部署了大量的网络功能设备,但这些网络功能设备大多基于硬件,存在功能固化、扩展能力差、统一管理困难等问题。为解决上述问题,学术界和工业界不约而同将目光投向了网络功能虚拟化NFV技术。通过解耦网络功能和物理设备,使网络功能不受物理设备的约束,便于网络设备服务的升级更新,同时,NFV为新的体系结构、系统和应用的产生提供了可能。首先介绍了NFV技术,并与云计算和SDN进行对比,然后从VNF的系统结构、数据平面、控制平面、部署方式、实现语言和应用6个维度详细阐述了当前的研究成果,最后总结并展望了NFV未来的研究发展方向。     

网络功能虚拟化中延时感知的资源调度优化方法

网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)旨在以软件的方式实现网络功能从而替代传统网络中的专有硬件设备.为了应对日益增长的资源密集型需求,面向软件的网络功能虚拟化带来了如虚拟网络功能的管理、低延迟的调度和虚拟网络资源分配等问题.虚拟网络功能调度问题本身为NP-hard,在虚拟网络功能资源调度延迟的特定问题上,为保证良好的用户体验,需要确保网络资源被合理地分配和协调以防止资源的过度供应和保持端到端低延迟.针对网络资源调度的延时问题建立了以最小化资源调度总体服务延迟为目标的整数线性规划模型.此外,为了满足网络动态性较高的特性,设计了一种基于贪婪的启发式算法,此算法首先构建辅助图,然后根据考虑到网络传播时延影响的不同业务链之间的时延影响分析来选择资源调度方案,并且对很多点处理功能采用了多路传输的方式.最终的实验结果表明：所提算法可以有效地指导模型的求解,在降低网络总体服务延时方面比之前相关研究有5%~15%的性能提升.     

网络功能虚拟化技术研究综述

网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)基于虚拟化技术和标准的商业服务器、交换机、存储器来实现网络功能,用于替代网络中原本采用专用设备的中间盒,为运营商减少了搭建和运营网络的开销,提高了网络服务的灵活性、可扩展性,促进了新兴网络功能的开发和部署.目前NFV仍然处于发展阶段,在系统性能、管理编排、可靠性、可用性、安全性、可编程性等方面仍然存在很多问题,研究人员围绕这些问题展开了大量的研究.对NFV体系结构和基础技术进行了总结,提出了需要解决的关键问题.在此基础上,对已有的NFV研究成果提出了“四象限”的分类方法,并详细分析和比较了典型的解决方案,总结了各方案的优势和开销,对未来的研究趋势进行了展望.     

基于网络功能虚拟化的网络试验平台的设计与实现

21世纪已进入了信息时代,网络平台的使用越来越广泛,新型的网络设备在投入使用之前要经过严格的测试把关,但是这种测试在越真实的网络环境下进行效果才会越明显,所以要通过购置大量的网络设备来搭建虚拟的网络环境,越接近真实的网络环境会越成功。然而,对于很多较为复杂的网络系统来说,这样做会面临很多现实问题,比如,成本巨大、技术要求过高、耗时过长等。虚拟化技术是将现实的资源转化成虚拟的资源,并且使其更为抽象,使用虚拟技术,用软件来实现网络的功能,以此来代替传统的硬件加软件方式实现各种网络功能。可以通过网络试验平台来实现对资源的管理以及远程访问,同时还能描述服务器端性能监控以及绘制和存储网络拓扑等,基本上可以满足网络试验的常规要求。     

网络功能虚拟化下服务功能链的资源管理研究综述

伴随着云计算,软件定义网络和网络功能虚拟化等网络新技术的出现,未来网络运维向着虚拟化、智能化的方向不断迈进.网络功能虚拟化提供了一种服务节点虚拟化的方法,它采用通用服务器替代传统网络中的专用中间件,可以大大降低网络运营商的建设和运营成本,提升网络管理的灵活性和可扩展性.由于网络端到端服务通常需要不同的服务功能,采用虚拟化技术构建网络服务功能链,进行资源的合理分配和调度成为一个重要的研究课题,引起了学术界和工业界的广泛关注.从网络功能虚拟化的技术背景出发,介绍了网络功能虚拟化下服务功能链资源管理的基础架构、技术基础和应用场景.而后基于服务功能链编排的不同阶段,将现有理论研究划分为4个部分：组链、部署、调度和按需缩放分别展开论述,从问题出发介绍和分析了研究现状.最后,针对现有存在问题,提出了一些拟解决方案,并对未来的研究方向进行了展望.     

网络功能虚拟化资源配置及优化研究综述

网络功能虚拟化(network functions virtualization,NFV)利用虚拟化技术将网络功能从专用硬件中分离形成虚拟网络功能,然后把虚拟网络功能映射到通用服务器、交换机或者存储器中,能有效地降低网络投资成本和运营成本,并提高网络服务部署的灵活性。网络功能虚拟化资源配置是实施NFV需要解决的一个关键问题。为深入剖析网络功能虚拟化资源配置,介绍了NFV的体系结构,重点阐述了资源配置的三个阶段及资源配置的优化,最后对高效资源配置面临的挑战和有价值的研究方向进行了思考,为NFV的研究提供参考。     

网络功能虚拟化现实吗

在此文中,我们将讨论一下网络功能虚拟的历史和起源,还要讨论网络从以硬件为中心的方法演变到软件驱动模式的前景。最后还要看看未来的市场影响,并讨论在几乎所有网络功能都可被虚拟化时,网络功能虚拟化如何可以帮助企业实现其目标。     

大规模网络实验中虚拟化技术浅析

虚拟化是构建大规模网络实验平台的关键技术,虚拟化管理方式将从单一管理模式向集成化、高效可管方向发展。基于PlanetLab网络大规模实验平台,分析了系统虚拟化和网络虚拟化的功能和架构以及国内外虚拟化技术的研究现状。最后结合实际应用,总结了虚拟化代表产品的架构和技术。     

面向SDN/NFV环境的网络功能策略验证

SDN与NFV技术带来了网络管理的灵活性与便捷性,但SDN的动态转发策略可能导致网络功能策略失效,同时不同网络功能的策略可能互相影响,引起冲突问题.为了在基于SDN/NFV的云网络中对网络功能的策略进行验证,分析了网络功能与SDN设备之间、跨网络功能之间的策略冲突,建立了统一策略表达进行策略解析,设计策略验证方案、框架...     

Greener networking in a network virtualization environment

Energy consumption of network operators can be minimized by the dynamic and smart relocation of networking resources. In this paper, we propose to take advantage of network virtualization to enable a smart energy aware network provisioning. The virtualization of networking resources leads to the problem of mapping virtual demands to physical resources, known as Virtual Network Embedding (VNE). Our proposal modifies and improves exact existing energy aware VNE proposals where the objective is to switch off as many network nodes and interfaces as possible by allocating the virtual demands to a consolidated subset of active physical networking equipment. As exact energy efficient VNE approaches are hard to solve for large network sizes and have an adverse effect in the number of successful embeddings, an heuristic approach to reconfigure the allocation of already embedded virtual networks, minimizing the energy consumption, is also proposed.     

基于资源效用最大化的虚拟网络功能备份方法

针对网络功能虚拟化环境下组成服务功能链的虚拟网络功能故障所引起的网络服务故障问题,提出一种最大化资源效用的虚拟服务功能备份方法来提高网络可靠性。首先,对虚拟服务功能备份问题进行详细分析并建立了可靠性评估模型,提出了改进的备份机制,并证明了该机制与其他机制相比的优势;其次,对全网络设计了全局备份算法和备份选择策略来对相应的虚拟网络功能选取备份直到满足可靠性需求。仿真实验结果表明,与GREP方法、联合备份机制加上随机选择策略（JP+random selection）及双重共享式备份机制加上随机选择策略（DSP+random selection）相比,该方法在可靠性和资源利用率上取得了优异的性能,特别是服务功能链请求接受率提高18.8%~25%,资源效用利用率提高15%~20%。实验结果表明该方法能较为有效地利用资源来提升网络可靠性。     

服务器虚拟化在高速公路监控系统中的应用

为解决高速公路监控系统服务器资源利用率低,容灾能力低,空闲负荷整合不足等缺点,本文将通过服务器虚拟化技术,运用服务器虚拟化软件,完成服务器虚拟化系统的相关环境部署,实现高速公路监控系统的服务器虚拟化。服务器虚拟化在高速公路监控系统的应用,很大地提高了系统的整体稳定性,提高了资源的利用率,减少了不必要的投入与开支。     

基于完全虚拟化的安全监控技术探析

近几年来随着计算机虚拟化技术的迅速发展,基于完全虚拟化技术的安全监控应运而生,它不仅能确保监控工具的有效性、牢固性,而且监控技术易于实现.本文将从安全监控架构中内核、内核可加戢模块两个方面存在的问题对基于完全虚拟化的安全监控技术进行探析.     

CloudSimSDN-NFV: Modeling and simulation of network function virtualization and service function chaining in edge computing environments

Software-defined networking (SDN) has evolved and brought an innovative paradigm shift in computer networks by utilizing a programmable software controller with open protocols. Network functions, previously served on dedicated hardware, have shifted to network function virtualization (NFV) that enabled functions to be virtualized and provisioned dynamically upon generic hardware. In addition to NFV, edge computing utilizes the edge resources close to end-users, which can reduce the end-to-end service delay and the network traffic volume. Although these innovative technologies gained significant attention from both academia and industry, there are limited tools and simulation frameworks for the effectiveness evaluation in a repeatable and controllable manner. Furthermore, large-scale experimental infrastructures are expensive to setup and difficult to maintain. Even if they are created, they are not available or accessible for the majority of researchers throughout the world. In this paper, we propose a framework for simulating NFV functionalities in both edge and cloud computing environments. In addition to the basic network functionalities supported by SDN in CloudSimSDN, we added new NFV features, such as virtualized network functions allocation, migration, and autoscaling with the support of corresponding network functionalities, such as flow load balancing, rerouting, and service function chaining (SFC) maintenance. We evaluated our simulation framework with autoscaling and placement policies for SFC in the integrated edge and cloud computing environments. The results demonstrate its effectiveness in measuring and evaluating the end-to-end delay, response time, resource utilization, network traffic, and power consumption with different algorithms in each scenario.     

基于Citrix XenApp的高校校园网应用虚拟化设计及研究

针对高校校园网络环境下传统计算机应用软件使用和管理中存在的问题,分析了虚拟化及应用虚拟化技术的原理,比较了当前较为成熟的各种技术,设计出基于Citrix XenApp的高校校园网应用虚拟化系统解决方案,重点解决了校园网中软件安装、软件兼容性、软件升级、软件安全性等问题,并研究了应用虚拟化技术优势及其使用过程中应注意的硬件兼容性、应用软件授权等问题。应用虚拟化可以较好地解决目前校园网中软件管理及使用中所面临的大多数问题。     

基于无线传感器网络的机房环境监控系统实现

针对目前机房环境监控系统存在的不足,利用无线传感器网络优点,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案.从节点硬件选型、无线传感器组网、无线传感器节点软件设计,Sink节点软件设计,上层管理软件设计方面阐述了机房环境监控系统的实现.与传统的机房环境监控系统相比,该系统测量准确、便于部署、易于扩充,有利于降低系统成本.     

云桌面虚拟化技术环境下的高职学生多元化网络虚拟技术教育研究

基于云桌面网络虚拟化技术互动网络创新模式,研究了利用云桌面虚拟化创新性来开展高职学生多元化网络虚拟技术教育的工作模式。同时,分析了传统单一化网络虚拟技术教育的局限性,探讨了创建云桌面网络虚拟化技术互动网络创新模式教育的热点话题,提出了基于云桌面虚拟化技术环境下多元化网络虚拟技术教育在云桌面网络虚拟化技术互动下的创新决策。     

A Grid resource brokering strategy based on resource and network performance in Grid

To achieve high performance distributed data access and computing in Grid environment, monitoring of resource and network performance is vital. Our proposed Grid network monitoring architecture is modeled by the Grid scheduler. The proposed Grid network monitoring retrieves network metrics using sensors as network monitoring tools. The mobile agents are migrated to start the sensors to measure the network metrics in all Grid Resources from the Resource Broker. The raw data provided by the monitoring tools is used to produce a high level view of the Grid through the set of internal cost functions. The network cost function is formed by combining various network metrics such as bandwidth, Round Trip Time, jitter and packet loss to measure the network performance. This paper presents the Grid Resource Brokering strategy which analyzes the network metrics along with the resource metrics for the selection of the Grid resource to submit the job and the proposed approach is integrated with CARE Resource Broker (CRB) for job submission. The experimental results are evident for the minimization of job completion time for the submitted job. The simulation results also prove that the more number of jobs are completed with the proposed strategy which influences the better utilization of the Grid resources.