發(fā)布時間：2017-11-25 19:20

  本文關(guān)鍵詞：虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的構(gòu)建和映射

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【摘要】：網(wǎng)絡(luò)虛擬化(Network Virtualization,NV)技術(shù)在近年的計算機科學(xué)和通信領(lǐng)域被廣泛關(guān)注,它將網(wǎng)絡(luò)資源以及網(wǎng)絡(luò)功能組合成單一的基于軟件的管理實體,提供了在共享下層網(wǎng)絡(luò)之上的分離的邏輯環(huán)境,稱作“虛擬網(wǎng)絡(luò)”。一個虛擬網(wǎng)絡(luò)包含了一系列的虛擬節(jié)點和虛擬鏈路,而這些虛擬資源都是在底層物理網(wǎng)絡(luò)上,通過虛擬化技術(shù)對物理節(jié)點和物理路徑之上進行抽象得來的。使用網(wǎng)絡(luò)虛擬化的目標(biāo)是在多個采用了不同的協(xié)議和封包方法的底層物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上,提供對上層透明的端到端傳輸。除此之外,網(wǎng)絡(luò)虛擬化也在云計算,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色。本文主要研究了網(wǎng)絡(luò)虛擬化環(huán)境(Network Virtualization Environment,NVE)背景下的相關(guān)內(nèi)容。NVE不同于傳統(tǒng)的虛擬局域網(wǎng)VLAN,覆蓋網(wǎng)Overlay等網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù),在NVE中,傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(Internet service providers,ISP)被分解為兩個獨立的實體,基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商(Infrastructrue Providers,InPs)和服務(wù)供應(yīng)商(Service Providers,SPs)。InPs負責(zé)提供和管理基礎(chǔ)設(shè)施資源,它們向不同的SPs以可編程接口的形式來提供資源入口。SPs負責(zé)從一個或多個InPs處租用資源,部署定制化的協(xié)議和服務(wù),并負責(zé)創(chuàng)建、部署和管理滿足用戶需求的虛擬網(wǎng)絡(luò)(Virtual Network,VN)。對于NVE中的端用戶而言,他們可以通過不同的SPs獲取到不同的服務(wù)。在NVE背景下,需要解決如何合理且高效地將VN映射到現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施資源上,即虛擬網(wǎng)絡(luò)映射(Virtual Network Mapping,VNM)問題。本文首先研究了NVE背景下虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的構(gòu)建問題。在當(dāng)前的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射研究中,通常是把虛擬網(wǎng)絡(luò)請求直接用帶權(quán)重的無向圖G=(V,E)來表征。但是虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的來源和構(gòu)建過程常常被忽略。在實際應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)彼端的用戶發(fā)送的請求通常只包含某些功能要求數(shù)據(jù)和性能要求數(shù)據(jù)。本文主要討論了從這些數(shù)據(jù)出發(fā)的兩種構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的方法。分別是從應(yīng)用功能出發(fā)的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求構(gòu)建,和從核心交換網(wǎng)拓撲規(guī)劃出發(fā)的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求構(gòu)建。從應(yīng)用功能出發(fā)的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求構(gòu)建的方法通過將資源抽象成服務(wù),并且將應(yīng)用的功能需求與所依賴的下層服務(wù)相對應(yīng),以服務(wù)實例作為虛擬節(jié)點,以服務(wù)模塊間信息交互流向作為虛擬鏈路,依據(jù)節(jié)點的負載情況對資源配置進行動態(tài)調(diào)整,以實現(xiàn)對虛擬節(jié)點和鏈路數(shù)值的配置。從核心交換網(wǎng)拓撲規(guī)劃出發(fā)的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求構(gòu)建的方法將多目標(biāo)拓撲規(guī)劃與遺傳算法的改進方法相結(jié)合進行拓撲構(gòu)建,加快了遺傳算法的收斂速度,得出了滿足多連通度目標(biāo)的拓撲,再進一步通過K最短路方法進行節(jié)點和鏈路數(shù)值的配置,構(gòu)建出虛擬網(wǎng)絡(luò)請求。論文還關(guān)注了NVE背景下,以虛擬網(wǎng)絡(luò)映射開銷最優(yōu)的為目標(biāo)的請求映射方法,提出了通用的包含路徑分流的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。該模型實現(xiàn)了在虛擬網(wǎng)絡(luò)請求,下層網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前可用資源以及占用單位資源開銷等約束條件下,對下層網(wǎng)絡(luò)的所有資源分配方案進行最優(yōu)解搜索。通過引入路徑分流的思想,進一步提升了虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的接納數(shù)量,實現(xiàn)了充分利用有限的底層網(wǎng)絡(luò)資源,服務(wù)更多的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的目的。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.01

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程祥;張忠寶;蘇森;楊放春;;虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題研究綜述[J];通信學(xué)報;2011年10期

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本文編號：1227111