本文關(guān)鍵詞：生物地理學(xué)算法研究及其在虛擬網(wǎng)絡(luò)映射中的應(yīng)用

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【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展使用戶數(shù)目不斷增多,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已無法滿足新一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求,開始出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)僵化。網(wǎng)絡(luò)虛擬化為解決該問題提供了一種有效途徑。其中,虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題則是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化時(shí)首先要解決的難題。當(dāng)把虛擬網(wǎng)絡(luò)映射到底層物理網(wǎng)絡(luò)時(shí),如何提高底層物理網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用率成為研究虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法的主要目的。傳統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法大多采用兩階段映射方法,在節(jié)點(diǎn)映射完成時(shí)再進(jìn)行鏈路的映射,并且前后兩者的關(guān)聯(lián)性較小,同時(shí)缺少對整個(gè)底層物理網(wǎng)絡(luò)資源的全局考慮。利用智能算法全局尋優(yōu)的特點(diǎn)來求解虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。生物地理學(xué)優(yōu)化算法(Biogeography-Based Optimization, BBO)是一種新型的智能算法,主要模擬生物種群的生存、遷移和滅絕規(guī)律。它具有獨(dú)特的遷移機(jī)制,不需要生成新的個(gè)體,個(gè)體之間通過遷移算子實(shí)現(xiàn)種群內(nèi)部的信息共享,并且每個(gè)個(gè)體都有各自的變異概率。雖然BBO算法結(jié)構(gòu)簡單,但在很多基準(zhǔn)函數(shù)測試上都表現(xiàn)出了良好的性能,所以BBO算法的研究前景廣泛,可以提高解決實(shí)際問題的能力。本文在對標(biāo)準(zhǔn)BBO算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對BBO算法進(jìn)行了改進(jìn)并將BBO算法用于解決網(wǎng)絡(luò)映射問題,主要研究內(nèi)容包括：(1)基于標(biāo)準(zhǔn)BBO算法,引進(jìn)協(xié)同機(jī)制,基于分而治之的策略,提出一種合作型協(xié)同生物地理學(xué)優(yōu)化算法(Cooperative Coevolutionary Biogeography-based Optimization, CBBO)。在CBBO算法中,將原種群分割成若干維數(shù)相同的子種群,使用BBO算法演化每個(gè)子種群,對于每個(gè)子種群,選擇其他子種群中最優(yōu)的棲息地,與當(dāng)前子種群的棲息地構(gòu)建上下文向量,然后計(jì)算該向量的適應(yīng)度函數(shù)值,最后輸出最優(yōu)解。(2)將BBO算法用于求解基于成本的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題,提出一種基于生物地理優(yōu)化的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法(Virtual Network Embedding Algorithm Based On Biogeography-Based Optimization, VNE-BBO)。重新定義BBO算法參數(shù),初始化算法種群,種群中的每個(gè)個(gè)體對應(yīng)一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)映射方案,以底層網(wǎng)絡(luò)開銷為目標(biāo)函數(shù),通過BBO算法迭代,尋找最優(yōu)鏈路映射方案,最終輸出優(yōu)化后的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方案。VNE-BBO算法,采用智能尋優(yōu),全局尋找最優(yōu)解決方案,提高了底層網(wǎng)絡(luò)平均收益,降低了底層網(wǎng)絡(luò)的開銷成本。(3)將BBO算法用于解決基于負(fù)載均衡的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題,提出一種基于生物地理學(xué)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法(Load-Balancing Biogeography-based Optimization, LB-BBO)。建立網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射數(shù)學(xué)模型,通過對BBO參數(shù)的重定義,以網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為優(yōu)化目標(biāo),通過BBO算法迭代,尋找平衡整個(gè)底層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的最優(yōu)映射方案。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.01

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號(hào)：1220724