面向可重构服务承载网的分域混合承载组调度研究

传统网络技术体系,网络是封闭的、刚性的,无法满足未来网络大量差异化业务的规模化应用,由此提出了面向服务提供的柔性网络技术体系,该体系将传统网络中的用户业务、网络服务和网络基础设施中的紧耦合关系转变为松耦合关系,通过资源分割构建可重构服务承载网实现对业务的服务质量保证。该文分析了服务承载网映射到交换结构的需求,提出分域调度的思想。通过选择关闭部分交叉节点的方法建立了crossbar交换结构分域模型,实现了分域调度的端口分离。提出了支持可重构服务承载网构建的混合承载组调度(HCGS)算法,推导了承载组内SDRR(Smoothed Deficit Round Robin)调度、单个域内基于时间戳的输入端口调度和交叉节点输出端口调度算法,证明了HCGS具有良好的时延性能和最坏公平指数(WFI)公平性。仿真结果表明：在均匀分布的泊松业务源条件下,分域HCGS算法具有更优的时延性能,可保证业务带宽的公平性。在diagonal非均匀允许流量条件下,该算法的吞吐量可达100%。     

输入排队 Crossbar 架构下的矩阵模型及 MM-LQF 调度策略

输入排队Crossbar交换是高性能交换设备最为常用而关键的技术之一.本文建立了IQ-Crossbar架构下的矩阵模型,给出了IQ-Crossbar的状态矩阵、队长矩阵、到达矩阵和匹配矩阵的数学定义,并通过分析IQ-Crossbar的信元排队机理,提出和证明了队长矩阵迭代定理和状态矩阵迭代定理.该矩阵模型为分析IQ-Crossbar架构下的调度算法提供了理论依据.基于所建立的矩阵模型,在分析现有LQF调度算法优缺点的基础上,本文提出了一种新的调度策略MM-LQF,该策略的运算效率是LQF的3.72倍,支持的端口门限速率是LQF的2.35倍,在贝努利均匀流量重载条件下平均时延是LQF的1/2;在贝努利Diagonal流量条件下吞吐率为100%.     

可重构服务承载网容错构建算法研究

基于可重构柔性网络(Reconfigurable Flexible Network, ReFlexNet)构建可重构服务承载网(Reconfigurable Service Carrying Network, RSCN)能够有效解决传统互联网体系结构面临的困境。论文在物理链路易发故障的前提下针对RSCN容错构建问题进行了数学建模和理论分析。为尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,基于不同资源的重要程度,设计了资源紧迫度感知的RSCN构建算法RSF-ACA。为提高RSCN的运行成功率,设计了发生网络故障时的RSCN恢复算法RSLFRA。最后,通过仿真实验,从RSCN成功运行率、资源紧迫度和物理链路利用率3个方面验证了该文提出的算法的优越性。     

可重构服务承载网主动保护算法研究

基于可重构柔性网络(RFNet,reconfigurable flexible network)构建可重构服务承载网(RSCN,reconfigurableservice carrying network)能够为终端用户提供满足业务特性需求的通信服务,有效地解决了传统互联网体系结构面临的困境。鉴于网络故障造成的负面影响,针对RSCN主动保护问题进行了数学建模和理论分析。为了尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,设计了资源紧迫度感知的主路径构建子算法RSF-awareMLCA;为了提高RSCN的运行成功率并降低网络链路故障损失,设计了RSCN保护链路构建子算法RPLCA;结合2个子算法,设计了RSCN主动保护构建算法RAPA。最后,分析了算法的复杂度,从RSCN成功运行率、主链路利用率和平均网络链路故障损失3个方面验证了RAPA的优越性。     

基于拍卖博弈的可重构服务承载网动态构建算法

针对不同业务对有限的底层网络共享时产生竞争的问题,提出了一种基于拍卖博弈的构建模型,以业务为参与者,业务资源需求为策略空间.基于该模型,设计了基于拍卖博弈的服务承载网动态构建算法,以最大化服务承载网整体构建收益.仿真实验表明,该算法在服务承载网构建整体收益、构建成功率和网络资源占用率等方面,较其他算法具有明显优势.     

基于备份的可重构服务承载网可靠性映射方法

可重构柔性网络链路失效将严重影响其上承载的可重构服务承载网(RSCN)的可靠性。文章基于路径备份策略着重解决时延敏感类型RSCN的可靠性问题,并提出分阶段处理方式进一步优化备份资源消耗。在拓扑预处理阶段,根据RSCN是否支持路径分裂分别提出分裂的最小备份拓扑生成(S-MBT-Gen)算法和最小备份生成树(MBST- Gen)算法,减小备份拓扑带宽约束总量;在拓扑映射阶段,提出主备拓扑协同映射(RNM-PBT)算法,协调利用底层网络资源。仿真结果表明,本文提出的算法降低了RSCN平均资源消耗,且具有较高的请求接受率和较低的平均执行时间。     

基于拓扑感知的可重构服务承载网动态重构算法

可重构信息通信基础网络通过构建服务承载网的方式为业务提供自适应的承载服务。针对高效利用有限底层资源的问题,提出一种基于资源关键度进行动态映射的服务承载网构建算法。算法将通过节点或链路的最短路径数作为资源关键度的衡量指标,区别对待底层资源;并实时动态感知关键资源的使用状况,依据不同业务需求对服务承载网进行自适应调整。仿真结果表明,算法在构建成功率、收益花费比和资源均衡度等方面均具有良好性能。     

基于随机Petri网的虚拟网可生存性模型研究

针对在描述可重构服务承载网(RSCN)差异化服务需求时无法定量描述其安全属性的问题,提出了一种RSCN可生存性模型。模型基于随机Petri网构建,首先构建RSCN的非马尔可夫随机Petri网模型,再基于最常用的先到先服务(FCFS)故障修复策略得到系统状态可达图,通过引入补充变量建立系统状态概率方程,并最终求解得到该模型。通过仿真实验对该可生存性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述基于FCFS故障修复策略的RSCN可生存性能。     

可重构服务承载网愈合机理研究

提出了一种服务承载网的快速愈合算法。该算法将服务承载网的愈合问题等价地转化为多商品流问题进行解决。通过大量的仿真实验的验证和量化分析表明,该方法相比较传统的全局重映射方法,能更高效地提高服务承载网的愈合成功率以及愈合效率,从而快速地实现网络服务的恢复,并可显著地降低对底层网络负载的影响。     

跨域逻辑承载网映射方法研究

为了解决跨域逻辑承载网的映射问题,提出了一种以最小映射代价为目标的分层优化模型,并基于该模型采用原始分解和次梯度方法,设计了一个跨域逻辑承载网映射算法。通过理论分析证明了方法的正确性,仿真实验从收敛性、运行时间以及动态网络环境下的构建请求接收率和构建平均收益等方面验证了该方法的有效性。     

可重构网络的可用性模型

针对网络故障恢复机制可以对可重构网络性能产生重要影响的实际情况,从理论上对可重构网络的运行状态进行分析,提出了一种可重构网络的可用性模型。该模型以节点服务能力和网络服务能力的量化描述为基础,通过引入可重构网络的状态转移理论,以有限状态马尔科夫链进行理论分析得到。通过仿真实验对该可用性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述特定可重构网络的可用性能。     

基于可重构网络的节能方法的研究

针对当前IP网络的节能算法实用性不强的问题,根据可重构网络路由配置由中心服务器统一管理的架构特点,基于网络中的OSPF协议探测结果,提出了可重构网络下的节能方法。该方法首先运用改进的OSPF协议的路由算法定位出可被关闭的候选链路集合,接着应用多商品流模型重映射该集合中某些链路的流量到其他的物理路径,从而能够关闭候选链路集合中的空负荷链路实现网络的节能。通过实验模拟验证了该算法的节能效益,并给出了可重构网络中的节能算法与认可度极高的节能方法——GreenTE异同点。     

输入排队结构交换机分组调度研究

以决定分组调度算法的交换结构为基础,从协调,减少和隔离输入排队交换结构中输入输出竞争裁决冲突的角度,分别讨论了VOQ,CIOQ,CICQ结构中的分组调度问题,并以当前最新的调度算法为例加以说明,进行了定性分析和定量对比,指出了具体有待研究的问题。随后讨论了最近才开始研究的光电混合结构中的分组调度问题。最后从交换结构和算法两个方面探讨了今后的研究方向和发展趋势。     

Construction mechanism for service path over reconfigurable service-centric network

In order to enhance the flexible and intelligent network's service ability,a novel architecture called recon-figurable service-centric network (ReSCNet) was proposed which decomposed traditional network capabilities and ser-vices into fine-grained network functional unit.Then based on service routing matrix algorithm to orchestrate and deploy atomic service flexibly,a service path was built which possess smaller cost,lower time delay,higher degree of load bal-ance and higher reliability.Finally,the performance of service routing matrix algorithm was evaluated on the innovation experiment platform NetFPGA-10G.The simulation results show that the algorithm has a better performance and can cus-tomize an optimal service path for users while meet the specific functions and performance constraints.     

可重构柔性网络资源管理与服务映射方法研究

提出了基于资源重组的可重构柔性网络(RFNet)。RFNet中的网络服务是构件的有机组合,并且能够根据新的业务需求,利用构件复用思想,从软硬件出发重构出满足需求的新的网络服务。首先介绍RFNet的体系结构,然后提出RFNet的"资源管理—承载网映射—网络服务映射"的流程机制。经过评估,提出的RFNet"资源管理—承载网映射—网络服务映射"机制能够很好地支持差异化服务的构建与共存,并且基于负载均衡的可重构服务承载网映射算法RSCNM在网络构建成功率、最大节点强度、平均链路利用率和构建平均收益上具有明显的优势。     

基于网络计划的施工项目调度优化问题研究

对于企业来说合理利用资源,降低企业成本,提高企业的经济效益一直是一个重要的课题。在施工项目调度优化问题的研究中资源受限工程的调度问题是项目调度优化问题中很重要的一部分。文章主要是从资源受限工程调度的基本理论与方法方面进行研究分析。主要解决两方面的问题:一是资源受限工程调度问题的分类;二是对资源受限工程调度问题求解方法分类。     

可重构信息通信基础网络体系研究简

提出了“可重构网络”思想并建立可重构信息通信基础网络体系,然后在可重构网络功能参考模型的基础上分别创立了网络元能力理论、多态寻址路由机制、网络重构机理和安全可管可控机理,从而为构建一个支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求,功能灵活扩展,满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩需求,支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信信息基础设施提供了一种解决途径。