【摘要】：為了網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)安全,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的請求傳輸通常需要嚴格地執(zhí)行策略。這種策略由一系列網(wǎng)絡(luò)功能組成的服務(wù)鏈表示。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)功能從專有的硬件設(shè)備中解耦出來,可以通過軟件的形式部署到通用服務(wù)器中。對于網(wǎng)絡(luò)運營商來說,NFV簡化了網(wǎng)絡(luò)功能的部署和管理,降低了高昂的資本支出(CAPEX)和運營支出(OPEX),是一項很有前途的技術(shù)。在NFV中,部署在虛擬機架構(gòu)上的網(wǎng)絡(luò)功能被稱為虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)。一個關(guān)鍵問題是要在保證不同請求的服務(wù)鏈次序下,解決VNF部署的資源分配。這種問題本質(zhì)上是NP-hard問題。單純的VNF部署算法不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)請求進行路由規(guī)劃,導致這些算法不適用于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)請求的大規(guī)模場景。因此,本文提出了一種VNF部署與路由規(guī)劃的聯(lián)合優(yōu)化策略。主要研究內(nèi)容如下:(1)面向運營成本優(yōu)化的VNF部署和路由規(guī)劃研究:由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性,給VNF的部署帶來了高昂的運營成本。針對此問題,本文提出了一種面向運營成本優(yōu)化的策略,旨在最小化OPEX中的激活、能耗和傳輸成本,得到VNF部署和路由規(guī)劃優(yōu)化方案。為此,我們建立了一種全新的混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)模型,并設(shè)計了包括遺傳算法(GA)在內(nèi)的三種OPEX優(yōu)化算法。仿真實驗評估在不同資源配給下MILP和三種算法的OPEX及其性能,以及傳輸時延要求對OPEX的影響。其中GA算法在節(jié)點資源配比60%以上時可以得到近似于MILP模型的解決方案。(2)以最大化吞吐量為目標的VNF部署和路由規(guī)劃研究:針對網(wǎng)絡(luò)流量和服務(wù)請求的日益增長,如何在滿足各種資源容量約束的條件下最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量,并且為每個請求找到一條可以經(jīng)過服務(wù)鏈中所有VNF的最短路由,成為VNF部署問題的一種優(yōu)化方向。為此,我們首先制定一個整數(shù)線性規(guī)劃模型OPL,然后設(shè)計兩個VNF部署算法,力求在最大化吞吐量和路由時延之間進行良好的權(quán)衡。經(jīng)過仿真實驗發(fā)現(xiàn),其中GAP算法可以獲得更高吞吐量的部署方案,而HEU-T算法可以在更短的時間內(nèi)得到部署方案。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.01

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7 唐宏P(guān)，

本文編號：2709665