發(fā)布時(shí)間：2020-07-09 17:54

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)作為解決電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源利用率低,部署業(yè)務(wù)不夠靈活的新技術(shù),受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注和研究。NFV以軟件的方式實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中的部分服務(wù)功能,達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)功能與底層硬件資源的解耦,以及在通用的硬件平臺上靈活部署服務(wù)功能的目的。NFV給當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶來便利的同時(shí),由于服務(wù)功能與底層資源之間對應(yīng)關(guān)系的不確定性、底層資源動態(tài)分配等因素,導(dǎo)致當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的故障定位面臨新的挑戰(zhàn)。服務(wù)功能鏈?zhǔn)怯删W(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)功能按照一定的順序連接起來組成的。NFV網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,與服務(wù)功能直接相連的節(jié)點(diǎn)被稱為服務(wù)功能轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)之間相互連接實(shí)現(xiàn)服務(wù)功能之間的通信。因此NFV網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中服務(wù)功能鏈的故障診斷,也就是定位可能發(fā)生故障的服務(wù)功能、服務(wù)功能轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的鏈路。故障診斷分為兩個(gè)階段:故障探測階段和故障定位階段。故障探測階段的主要研究是如何利用最小的網(wǎng)絡(luò)探測開銷,快速的探測到網(wǎng)絡(luò)中可能存在故障的服務(wù)功能鏈。故障定位階段的目的是如何根據(jù)探測階段有限的故障探測結(jié)果,精確地定位故障發(fā)生的根源。綜上所述,主要的研究內(nèi)容包括:(1)提出一種最小流的主動探測方法。該方法的目標(biāo)是在故障探測階段,以最小的網(wǎng)絡(luò)探測開銷,快速地定位哪些探測路徑上發(fā)生了故障。該方法首先根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)功能的連接關(guān)系尋找探測站點(diǎn),并以該探測站點(diǎn)為起點(diǎn)計(jì)算探測路徑。探測路徑集合能夠覆蓋服務(wù)功能鏈中的所有服務(wù)功能和虛擬鏈路,而且探測路徑之間的虛擬鏈路不重復(fù),按照計(jì)算的探測路徑主動發(fā)送探測包,便實(shí)現(xiàn)了以最小的探測開銷快速定位哪條鏈路發(fā)生故障。(2)提出一種分層以及分類的故障定位算法。依據(jù)NFV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將服務(wù)功能鏈分為服務(wù)功能層和服務(wù)功能轉(zhuǎn)發(fā)層。依據(jù)故障癥狀的不同,將NFV網(wǎng)絡(luò)中的故障分為服務(wù)可用性故障和服務(wù)質(zhì)量劣化故障。首先,本文在服務(wù)功能層分別定位可能發(fā)生兩類故障的服務(wù)功能和連接服務(wù)功能的虛擬鏈路,然后根據(jù)服務(wù)功能層和服務(wù)功能轉(zhuǎn)發(fā)層之間的對應(yīng)關(guān)系,將服務(wù)功能層可能故障的節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路映射到服務(wù)功能轉(zhuǎn)發(fā)層;最后根據(jù)節(jié)點(diǎn)和鏈路的故障概率定位兩類故障的根源。針對NFV場景下較為突出的服務(wù)質(zhì)量劣化故障,本文參考IETF規(guī)范設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包頭字段,實(shí)現(xiàn)在服務(wù)功能層精確定位質(zhì)量劣化故障的位置。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.0
【圖文】：

｜物理網(wǎng)絡(luò)元素邐側(cè)鏈路y,物理網(wǎng)絡(luò)端口逡逑圖２－２虛擬網(wǎng)絡(luò)功能轉(zhuǎn)發(fā)圖逡逑圖２．２呈現(xiàn)的是一條線性的單向的服務(wù)功能鏈的物理視圖，但真正網(wǎng)絡(luò)中的逡逑服務(wù)功能鏈可能是有分支結(jié)構(gòu)而且可能是雙向的。圖２．３中展示了網(wǎng)絡(luò)中３種不逡逑同類型的單向服務(wù)功能鏈，該圖中僅表示服務(wù)功能之間的連接關(guān)系，并沒有具體逡逑展示與服務(wù)功能相連的交換機(jī)。其中，ＳＦＱ有分支結(jié)構(gòu)并且起點(diǎn)相同而終點(diǎn)不逡逑同，ＳＦＣ２有分支結(jié)構(gòu)且由同一起點(diǎn)出發(fā)并終止于同一終點(diǎn)，而ＳＦＣ３沒有分支結(jié)逡逑構(gòu)。逡逑－＾／ｓＦ４）邐＾ＳＦ＾）逡逑ＳＦＣ：＂邋？—Ｏ—＃擔(dān)蓿埃]3?Ｗ邋邐｛ｓＦ＾邐逡逑圖２．３服務(wù)功能鏈逡逑２．２服務(wù)功能鏈中故障診斷相關(guān)概念逡逑１０逡逑

邐北京郵電大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑ＳＦ４同樣在收到探測包后，將自己的標(biāo)識字段加入探測包頭中，并分別發(fā)送給服逡逑務(wù)功能鏈的起始服務(wù)功能和終止服務(wù)功能。由上可知，探測服務(wù)功能鏈探測包逡逑ＳＦＣ１被轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)為１６次。按照服務(wù)功能鏈發(fā)送探測探測包，則探測服務(wù)功能逡逑鏈ＳＦＣ１需要分別從ＳＦ１向ＳＦ６和ＳＦ９發(fā)送探測包，探測包被轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)為７逡逑次，其中ＳＦ１到ＳＦ２以及ＳＦ２到ＳＦ３之間的鏈路被探測了兩次；而且在探測服逡逑務(wù)功能鏈ＳＦＣ２時(shí)，ＳＦ４到ＳＦ６的虛擬鏈路也被重復(fù)探測了，同樣在探測ＳＦＣ３逡逑時(shí)，ＳＦ３到ＳＦ９之間的虛擬鏈路也被重復(fù)探測了，這都會造成額外的網(wǎng)絡(luò)帶寬和逡逑計(jì)算資源的消耗。逡逑

邐（Ｂ）逡逑圖３－５不同服務(wù)功能鏈條數(shù)下三種算法評估指標(biāo)對比圖逡逑從圖３－５的（Ａ）圖中可以看出，隨著服務(wù)功能鏈條數(shù)的增加，ＦＭＭ、ＰＬＭ逡逑和本文提出的ＦＤＭ方法部署的探測站點(diǎn)的數(shù)目都逐漸增加。ＦＭＭ和ＰＬＭ方逡逑法由于都是將服務(wù)功能鏈的首個(gè)服務(wù)功能部署為探測站點(diǎn)，故二者部署探測站點(diǎn)逡逑數(shù)目相同，探測站點(diǎn)的數(shù)目不超過服務(wù)功能鏈的條數(shù)；而本文提出的方法計(jì)算的逡逑探測路徑為服務(wù)功能鏈的子集，因此故障探測站點(diǎn)的數(shù)目略多于現(xiàn)有的兩種方法，逡逑但是隨著服務(wù)功能鏈條數(shù)的增加，兩者之間的差距也在逐漸縮小，因?yàn)殡S著服務(wù)逡逑功能鏈條數(shù)的增加，服務(wù)功能鏈間共用的虛擬鏈路也會增多，因此再部署新的服逡逑務(wù)功能鏈時(shí)，可能已有的探測站點(diǎn)就能夠完全探測該條服務(wù)功能鏈。逡逑主動探測的開銷主要是探測包對網(wǎng)絡(luò)上鏈路帶寬的占用，因此本文以一次完逡逑整的網(wǎng)絡(luò)故障探測中探測包被轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)來代指主動探測的開銷。從圖３－５的（Ｂ）逡逑圖中可以看出

【相似文獻(xiàn)】

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3 張惠英;;從“個(gè)、底”功能鏈接說起[J];語文研究;2010年01期

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