本文選題：網絡虛擬化 + 虛擬網映射　； 參考：《福州大學》2014年碩士論文

【摘要】：通過網絡虛擬化的思想破解當前互聯(lián)網出現(xiàn)的僵化問題已是大勢所趨。近些年,軟件定義網絡(Software Defined Networking, SDN)的提出,大大推動了網絡虛擬化的發(fā)展。如何從物理網中劃分出虛擬網即虛擬網映射問題,是網絡虛擬化的核心問題。經過多年的研究,虛擬網映射算法已經有了長足的進步,但是仍存在以下問題：對于規(guī)模較大的虛擬網請求,映射效率不高；傳統(tǒng)的虛擬網映射方法不能滿足跨區(qū)域分布式并行構建的要求。針對這些問題,本課題通過對底層網絡節(jié)點的局部感知和虛擬網鏈路映射階段的研究,分別提出基于場強引力的局部拓撲感知虛擬網映射算法和鏈路均衡的雙向搜索算法,并基于二者思想提出分布式并行虛擬網映射框架與算法。具體而言,本文工作包括以下三個部分：(1)基于場強引力的局部拓撲感知虛擬網映射算法,通過節(jié)點間的相互作用力計算節(jié)點的重要性排序,有利于實現(xiàn)虛擬網映射的選擇過程。在協(xié)同節(jié)點映射和鏈路映射基礎上,該算法將拓撲勢描述為虛擬網中節(jié)點受自身和鄰近節(jié)點作用力的共同影響,通過局部拓撲感知的方式實現(xiàn)節(jié)點排序,并建立已映射節(jié)點與待映射候選節(jié)點集間的場強引力模型。該模型能夠控制節(jié)點的影響范圍并反映節(jié)點受局部網絡拓撲的影響,通過直接計算的方式快速獲知節(jié)點排序信息,有效地克服了全局拓撲信息迭代方式更新頻繁且通信開銷大的問題。(2)針對虛擬網需求映射方法中復雜度較高和效率較低的問題,結合源節(jié)點和匯節(jié)點并行的帶寬優(yōu)先策略,提出一種鏈路均衡的雙向搜索算法。該算法減少搜索層次,縮小了搜索空間,提高了算法的效率；同時保證底層網絡鏈路的均衡性,從而提高虛擬網映射的成功率。(3)為充分利用路由節(jié)點的計算能力,實現(xiàn)節(jié)點的虛擬化與智能化,基于局部拓撲感知和雙向搜索思想,本課題提出了分布式并行虛擬網映射算法,設計了一種基于MapReduce的節(jié)點自治和節(jié)點間平衡對等的智能分布式映射框架,并實現(xiàn)基于信息素傳播和消息通信的分布式在線虛擬網映射算法。該算法框架將虛擬網請求分成不同的元組,通過底層路由節(jié)點分發(fā)元組并收集元組構建結果,從而完成虛擬網分布式并行映射。本課題的研究成果為虛擬網請求能夠在底層網絡中分布式并行部署提供了理論依據(jù)和技術支持,同時也為虛擬網自愈的研究提供了一定的參考價值。
[Abstract]:It is the trend of the times to solve the current rigid problem of the Internet through the idea of network virtualization. In recent years, the development of network virtualization has been greatly promoted by the development of Software defined Network (SDN). How to divide virtual network from physical network is the core problem of network virtualization. After years of research, virtual network mapping algorithm has made great progress, but there are still some problems: for large-scale virtual network requests, mapping efficiency is not high; The traditional virtual network mapping method can not meet the requirements of cross-regional distributed parallel construction. In order to solve these problems, through the research of local perception and link mapping stage of the underlying network nodes, this paper proposes a local topology sensing virtual network mapping algorithm based on field strength gravity and a two-way search algorithm for link equalization, respectively. Based on the two ideas, the mapping framework and algorithm of distributed parallel virtual network are proposed. Specifically, the work of this paper includes the following three parts: (1) based on the local topology sensing virtual network mapping algorithm, the importance ranking of nodes is calculated by the interaction between nodes. It is propitious to realize the selection process of virtual network mapping. On the basis of cooperative node mapping and link mapping, the algorithm describes the topological potential as the joint influence of the forces of the nodes themselves and adjacent nodes in the virtual network, and realizes the sorting of nodes by means of local topology perception. A model of field strength between mapped nodes and candidate node sets is established. The model can control the influence range of nodes and reflect that nodes are affected by local network topology. It effectively overcomes the problem of frequent updating of global topology information and high communication overhead. (2) aiming at the problem of high complexity and low efficiency in the requirement mapping method of virtual network, the bandwidth priority strategy of parallel between source node and sink node is combined. A bidirectional search algorithm for link equalization is proposed. The algorithm reduces the search level, reduces the search space, and improves the efficiency of the algorithm. At the same time, it ensures the equilibrium of the underlying network link, thus improves the success rate of the virtual network mapping. (3) in order to make full use of the computing power of the routing node, In order to realize the virtualization and intelligence of nodes, based on the idea of local topology perception and bidirectional search, a distributed parallel virtual network mapping algorithm is proposed in this paper. In this paper, an intelligent distributed mapping framework based on MapReduce, which is based on node autonomy and balanced equivalence between nodes, is designed, and a distributed online virtual network mapping algorithm based on pheromone propagation and message communication is implemented. The algorithm framework divides the virtual network request into different tuples, distributes the tuples through the underlying routing nodes and collects the construction results of the tuples, thus accomplishing the distributed parallel mapping of the virtual networks. The research results of this paper provide a theoretical basis and technical support for distributed parallel deployment of virtual network requests in the underlying network, and also provide a certain reference value for the research of virtual network self-healing.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.01

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本文編號：2093532