本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算環(huán)境中基于拓?fù)涓兄奶摂M網(wǎng)絡(luò)再映射算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自云計(jì)算誕生以來，已經(jīng)有近十年的歷史。云計(jì)算通過對物理資源的動態(tài)聚合與重用，極大地提高了物理資源利用率，并降低了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，在云計(jì)算中心中，物理資源的利用率、安全性、可隔離性和虛擬網(wǎng)絡(luò)可定制性等特征日益受到人們的重視。如何進(jìn)一步提高資源利用率，減少資源碎片，提高網(wǎng)絡(luò)通信效率，早已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。 虛擬網(wǎng)絡(luò)映射是建立云計(jì)算中心，網(wǎng)絡(luò)虛擬化和物理資源重用的核心問題之一。映射質(zhì)量的高低，在很大程度上影響著虛擬網(wǎng)絡(luò)的性能，其中包括并行作業(yè)運(yùn)行的效率，物理資源利用率，負(fù)載平衡和服務(wù)質(zhì)量等等。 然而，，目前存在的大部分虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法均假設(shè)物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的，并沒有考慮物理網(wǎng)絡(luò)的變化。而在實(shí)際數(shù)據(jù)中心中，物理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋮s很有可能發(fā)生變化（物理主機(jī)失效，網(wǎng)線不通或子網(wǎng)失效等），這可能會導(dǎo)致已經(jīng)完成的映射的約束條件不完整，從而導(dǎo)致并行作業(yè)的延遲，甚至根本無法完成。因此，如何快速適應(yīng)這種變化，對基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和服務(wù)供應(yīng)商很重要的。 不幸的是，大部分已存在的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法不能直接適用這種場景。一方面，這些算法都用于映射一個(gè)完整的虛擬網(wǎng)絡(luò)，如果強(qiáng)行采用，會嚴(yán)重影響健康虛擬子網(wǎng)，增加開銷；另一方面，這些算法并不能充分利用原始映射，再映射效果不好。因此，必須設(shè)計(jì)一些新穎的算法來修復(fù)受破壞的虛擬網(wǎng)絡(luò)。有些算法解決了單節(jié)失效的情況，引入了“快速回復(fù)機(jī)制”和“備份”的思想，為一些虛擬節(jié)點(diǎn)預(yù)留一部分物理資源，以便在節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，可以快速恢復(fù)虛擬網(wǎng)絡(luò)；這樣雖然提高了虛擬網(wǎng)絡(luò)的可存活性，但是這大大降低了資源利用率，畢竟單個(gè)節(jié)點(diǎn)失效的概率是很低的。 因此，要解決上述問題，新提出的算法，要可以自動探知物理網(wǎng)絡(luò)的變化，并且可以根據(jù)變化管理部署虛擬網(wǎng)絡(luò)，最后在原始映射的基礎(chǔ)上，快速修復(fù)虛擬網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)不會顯著降低資源利用率。 本文提出了一個(gè)支持底層網(wǎng)絡(luò)變化的虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射自適應(yīng)算法，其增加了再映射接受率和再映射質(zhì)量同時(shí)降低了時(shí)間消耗。重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)方面的問題： （1）如何提高單個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射的質(zhì)量。較高的相似度意味著兩次映射結(jié)果相較近，相似度越高，映射效果越好。 （2）如何降低虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射的代價(jià)開銷。由于物理網(wǎng)絡(luò)變化，導(dǎo)致虛擬連接再映射路徑延遲較高，有效減小虛擬連接對應(yīng)的物理路徑的跳數(shù)，對提高資源利用率是非常重要的。 （3）如何提高再映射接受率。提高再映射接受率可以滿足更多虛擬網(wǎng)絡(luò)需求，服務(wù)更多用戶，并提高服務(wù)供應(yīng)商的收益。 本文提出的虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射算法基于虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對以上問題作了如下工作： （1）提出了“通信骨干網(wǎng)絡(luò)”的思想，其總結(jié)了虛擬網(wǎng)絡(luò)的骨干結(jié)構(gòu)�；诠歉删W(wǎng)絡(luò)對斷枝節(jié)點(diǎn)和連接進(jìn)行評價(jià)并映射，可以提高映射接受率和質(zhì)量。 （2）采用了物理節(jié)點(diǎn)評價(jià)方法。該評價(jià)方法基于當(dāng)前映射結(jié)果為每一個(gè)斷枝節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)最優(yōu)的物理節(jié)點(diǎn)。 （3）采用了可搶占性思想。當(dāng)算法映射骨干網(wǎng)絡(luò)失敗時(shí)，會搶占健康節(jié)點(diǎn)資源，再一次映射骨干網(wǎng)絡(luò)，以便提高接受率。 （4）提出了一個(gè)基于拓?fù)涓兄奶摂M網(wǎng)絡(luò)再映射算法，該算法是一個(gè)回溯算法，利用了同構(gòu)子圖匹配思想來實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)的再映射。 最后，本文通過詳實(shí)的模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文的提出的算法在映射質(zhì)量、映射接受率和算法開銷方面的有效性。
【關(guān)鍵詞】：虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射 部分映射 虛擬資源分配 底層拓?fù)?/strong> 通信骨干網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.01
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 VNM 研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 VNRM 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文工作12-13
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題14-21
• 2.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配14-15
• 2.2 VNM 模型化15-16
• 2.3 VNM 算法總結(jié)與比較16-18
• 2.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射問題18-19
• 2.5 VNM 與 VNRM 的關(guān)系19-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第3章 虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射問題研究21-26
• 3.1 物理網(wǎng)絡(luò)變化模型21
• 3.2 虛擬網(wǎng)絡(luò)模型21-22
• 3.3 斷枝子網(wǎng)/健康子網(wǎng)22-23
• 3.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射模型23-24
• 3.5 算法評價(jià)方法24-25
• 3.5.1 再映射接受率24
• 3.5.2 映射相似度24-25
• 3.5.3 資源消耗25
• 3.6 算法復(fù)雜度25
• 3.7 本章小結(jié)25-26
• 第4章 虛擬網(wǎng)絡(luò)再映射算法26-35
• 4.1 通信骨干網(wǎng)絡(luò)26-29
• 4.1.1 骨干節(jié)點(diǎn)與連接的選擇27-28
• 4.1.2 通信骨干網(wǎng)絡(luò)生成算法28-29
• 4.2 斷枝節(jié)點(diǎn)/連接重要性評價(jià)29-30
• 4.3 物理節(jié)點(diǎn)選擇與評價(jià)30-31
• 4.4 TA-VNRM 系列算法31-34
• 4.4.1 基本思想31
• 4.4.2 主體框架31-32
• 4.4.3 骨干網(wǎng)絡(luò)再映射回溯可搶占性算法32-33
• 4.4.4 非通信骨干網(wǎng)絡(luò)部分再映射算法33-34
• 4.5 本章小結(jié)34-35
• 第5章 實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析35-46
• 5.1 對比算法35
• 5.2 評價(jià)指標(biāo)35
• 5.3 單虛擬網(wǎng)絡(luò)需求測試35-40
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境36
• 5.3.2 再映射接受率測試36-37
• 5.3.3 再映射質(zhì)量測試37-39
• 5.3.4 再映射開銷測試39-40
• 5.4 多虛擬網(wǎng)絡(luò)需求測試40-45
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境41-42
• 5.4.2 再映射接受率測試42-43
• 5.4.3 再映射運(yùn)行時(shí)間測試43-45
• 5.5 本章小結(jié)45-46
• 第6章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 工作總結(jié)46-47
• 6.2 工作展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 作者簡介及在學(xué)期間取得的科研成果51-52
• 致謝52

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算環(huán)境中基于拓?fù)涓兄奶摂M網(wǎng)絡(luò)再映射算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：288837

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