【摘要】：網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)為許多新應(yīng)用的發(fā)展提供了良好的發(fā)展環(huán)境,減少了底層環(huán)境中的資源浪費(fèi),被認(rèn)為是解決目前網(wǎng)絡(luò)中資源合理靈活劃分問題的有效手段。隨著人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今需求急劇增加的環(huán)境中的表現(xiàn)已經(jīng)不盡如人意。為了應(yīng)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的不足,彈性光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來。彈性光網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)對更高要求的網(wǎng)絡(luò)流量方面比傳統(tǒng)的波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的更出色,并為網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。虛擬網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的關(guān)鍵技術(shù)之一,高效合理的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法可以使基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商的資源得到充分利用,并能夠為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。底層環(huán)境故障是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中不可避免的問題,為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供必要的生存性保證也是虛擬網(wǎng)絡(luò)映射過程必不可少的環(huán)節(jié)。本論文在此背景下對彈性光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的虛擬網(wǎng)絡(luò)生存性映射問題展開了深入研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)在彈性光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,針對單鏈路故障問題和單節(jié)點故障問題展開研究,綜合考慮用戶服務(wù)請求、底層環(huán)境和生存性措施三方面因素,構(gòu)建了虛擬網(wǎng)絡(luò)生存性映射的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)算法研究奠定基礎(chǔ)。(2)為解決彈性光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的單鏈路故障問題,減少虛擬網(wǎng)絡(luò)的映射開銷,基于協(xié)同映射思想和最小生成樹思想,提出了基于最小生成樹的虛擬網(wǎng)絡(luò)局部協(xié)同映射算法。該算法在保證虛擬網(wǎng)絡(luò)請求接受率的同時降低了物理網(wǎng)絡(luò)的預(yù)留資源量,減少了虛擬網(wǎng)絡(luò)的資源開銷。(3)為解決彈性光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的單節(jié)點故障問題,本文以減少遷移資源消耗為目標(biāo),提出了鏈路優(yōu)先的虛擬網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)性映射算法。節(jié)點故障時,優(yōu)先考慮受影響鏈路的恢復(fù),并結(jié)合受影響節(jié)點的計算資源需求確定最終的映射方案。
【圖文】：

建自己需要的虛擬網(wǎng)絡(luò)，可以不再去考慮底層物理現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)(Network as a Service, Naas)思想[13]。很多的便利，但是網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的研究也并不是一中也存在著難以解決的困難——虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題源以最優(yōu)的方式分配給每一個需要資源的虛擬網(wǎng)絡(luò)射分為兩步，第一步為虛擬節(jié)點選擇符合特定要求的射后的位置再進(jìn)行鏈路映射。無論是在映射過程的哪需要滿足基本的映射限制。虛擬節(jié)點映射時需要滿物理節(jié)點的可用計算資源必須大于映射的虛擬節(jié)點需節(jié)點只能被同一個虛擬網(wǎng)絡(luò)中的一個虛擬節(jié)點映射所擁有的可用頻譜資源也不能小于帶寬請求所需要用戶服務(wù)請求和不同的底層物理環(huán)境情形下，虛擬節(jié)慮的約束也不盡相同，例如與 WDM 光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比要額外考慮頻譜約束條件。基本的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題，考慮的因素越多限制也越多，虛擬網(wǎng)絡(luò)映射就越困

BVT)能夠更加靈活的分配光路徑，即對于同一條端到端的光實際連接環(huán)境和連接需求采用不周的比特率以達(dá)到高頻譜效率[18,19]。絡(luò)的波長粒度為 50GHz 或 100GHz，且 WDM 光網(wǎng)絡(luò)是以單個離散波位資源分配單位進(jìn)行資源分配的，無論帶寬資源的需求量是不是波長的，WDM 光網(wǎng)絡(luò)都只能分配整數(shù)個波長不能進(jìn)行更小粒度的劃分；而譜資源粒度能夠達(dá)到 12.5GHz 甚至更低[20]，，并且 EONs 通過帶寬轉(zhuǎn)換續(xù)頻譜帶寬槽的方式來實現(xiàn)對頻譜資源的分配，因此他的分配方法比絡(luò)更靈活，提高了網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的利用率[21]。圖 1-2 為 WDM 光網(wǎng)絡(luò)和源分配方式對比圖。從圖中可以看出，當(dāng)一個連接請求所需要的帶寬資個波長時，WDM 光網(wǎng)絡(luò)由于自身的不足只能分配完整波長的帶寬資種分配方式的較為粗糙，從而會浪費(fèi)難以估量的帶寬資源。然而，EO源的分配的粒度比 WDM 光網(wǎng)絡(luò)要小很多，并且它還可以靈活的對不同式進(jìn)行選擇，可以實現(xiàn)帶寬資源的高效利用。此外，光器件的發(fā)展使得拓展性越來越強(qiáng)，以 EONs 為底層物理環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)也好的發(fā)展[22]。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.01

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本文編號：2703697