【摘要】：近年來,隨著視頻會議、高清電視和云計算等新興業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)帶寬資源需求迅速增長,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)�；诠庹活l分復(fù)用技術(shù)的彈性光網(wǎng)絡(luò)采用了靈活的帶寬分配方式,將帶寬資源分割為較小的頻譜粒度,根據(jù)業(yè)務(wù)大小自適應(yīng)分配頻隙數(shù)和選擇調(diào)制格式,從而緩解了帶寬資源緊缺的壓力。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)是通過將底層網(wǎng)絡(luò)的資源抽象成資源池,為異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)分配資源。將網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)運(yùn)用到彈性光網(wǎng)絡(luò)中可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)的可拓展性,促進(jìn)物理設(shè)備共享。然而受到彈性光網(wǎng)絡(luò)中頻譜的連續(xù)性和一致性的約束條件,使得虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題極難解決。此外,網(wǎng)絡(luò)中的光纖鏈路由于老化或人為等原因會造成一定概率的故障發(fā)生,使得正在傳送網(wǎng)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)發(fā)生故障,從而給社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此如何在彈性光網(wǎng)絡(luò)中保障虛擬網(wǎng)絡(luò)的生存性并合理地分配資源成為了重要的研究課題。本文研究了虛擬網(wǎng)絡(luò)在彈性光網(wǎng)絡(luò)中的映射方法,并針對底層網(wǎng)絡(luò)中光纖鏈路的概率性故障,為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供了安全性保障策略。首先,為了解決虛擬網(wǎng)絡(luò)映射中鏈路映射過長,從而造成的頻譜資源消耗過多的問題,論文第三章提出了一種基于節(jié)點(diǎn)間距離和頻譜離散度感知的生存性虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射策略。該策略首先通過分析物理節(jié)點(diǎn)所具有的計算資源以及該節(jié)點(diǎn)在整個物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兴嘉恢眠h(yuǎn)近,設(shè)計了新的節(jié)點(diǎn)評估公式,從而保障了虛擬節(jié)點(diǎn)映射到底層網(wǎng)絡(luò)中的聚集程度。在鏈路映射過程中,提出了頻譜離散度的概念,通過比較候選路徑的頻譜離散程度,以便選擇產(chǎn)生頻譜碎片較少的路徑映射。同時,為了保障虛擬網(wǎng)絡(luò)在單鏈路故障的情況下的生存性,該策略在共享保護(hù)的基礎(chǔ)上提出了頻譜最大共享的保護(hù)策略,提高了保護(hù)路徑上的頻譜共享度。仿真結(jié)果表明本文所提的映射算法不僅可以降低帶寬阻塞率,而且還很好地提高了頻譜資源利用率。其次,針對實(shí)際生活中光纖鏈路的概率性故障造成的虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全性得不到保障的問題,論文的第四章提出了一種基于安全性感知的差異化虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射策略。該策略首先設(shè)計了一個綜合考慮物理節(jié)點(diǎn)對之間跳數(shù)和相鄰鏈路帶寬大小的物理節(jié)點(diǎn)權(quán)重公式,避免虛擬節(jié)點(diǎn)之間映射的位置較遠(yuǎn),并提出了路徑頻譜資源使用均衡的鏈路映射機(jī)制,最小化瓶頸鏈路的數(shù)量。當(dāng)單路徑無法傳輸時,為了提高虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的接受率,該策略設(shè)計允許路徑分割的資源分配機(jī)制。在路由選擇中更新鏈路代價函數(shù),并且考慮時延差,保障了時延敏感業(yè)務(wù)的安全性,同時節(jié)約頻譜以便服務(wù)更多的后續(xù)虛擬網(wǎng)絡(luò)請求。除此之外,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)無法滿足業(yè)務(wù)的安全性要求時,該策略通過配置共享保護(hù)路徑來提高虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的接受率。仿真結(jié)果表明本文所提策略在概率故障環(huán)境中能夠降低帶寬阻塞率,提高頻譜資源利用率和虛擬光網(wǎng)絡(luò)接受率。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

之間有一定的頻譜資源作為保護(hù)頻隙。然而由于網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)速率的大小不一，這固定粒度的頻譜信道會導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)，很難滿足如今的帶寬需求[6]。如：于一個 25Gbps 的業(yè)務(wù)，由于波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中頻譜信道的最小粒度為 50GHz，因需要為其分配一個 50GHz 的頻譜信道，業(yè)務(wù)只占用了一半的頻譜信道，由于另一的頻譜信道不能被其他業(yè)務(wù)所占用，這樣就相當(dāng)于浪費(fèi)了一半的頻譜信道。此外對于一個 60Gbps 的業(yè)務(wù)，如果只分配一個頻譜信道，很明顯這樣不滿足業(yè)務(wù)速大小的需求，WDM 網(wǎng)絡(luò)需要為其分配兩個頻譜信道，消耗了 100GHz 頻譜，對60Gbps 的業(yè)務(wù)，這樣的分配方式浪費(fèi)了 40GHz 的頻譜信道。不僅如此，為了避信號之間的相互干擾，兩個頻譜信道還需要一定大小的頻譜資源作為保護(hù)頻隙。此可知，WDM 網(wǎng)絡(luò)這種固定粒度的頻譜柵格的資源分配方式在很大程度上造成頻譜資源浪費(fèi)，這與日益增長的帶寬需求極不符合[7]。因此，設(shè)計一個靈活頻譜配的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來提高頻譜資源利用顯得迫不及待。

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章 引言絡(luò)中固定資源的利用率[9]。如圖 1.2(b)所示是兩種網(wǎng)絡(luò)為兩個大小分別為 25Gbps 和50Gbps 的業(yè)務(wù)分配頻譜信道的對比圖，對于小于 50Gbps 的業(yè)務(wù)，波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)均為其分配一個頻譜信道，而彈性光網(wǎng)絡(luò)能夠依據(jù)業(yè)務(wù)大小靈活地分配頻譜信道。除此之外，彈性光網(wǎng)絡(luò)依據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際傳輸距離自適應(yīng)地選擇調(diào)制格式，從而減少頻譜信道的使用。因此，在提高頻譜利用率方面，彈性光網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是極具有前景的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[10-11]。

同時信息流的傳輸需要物理層一些設(shè)備的支撐。假設(shè)業(yè)務(wù)的傳輸如圖1.3 所示，建立一條從節(jié)點(diǎn) a 到節(jié)點(diǎn) c 的光路，即 a-b-c。在節(jié)點(diǎn)處消耗的主要物理設(shè)備有帶寬可變的轉(zhuǎn)發(fā)器、帶寬可變波長交叉連接器；在光纖鏈路上消耗的設(shè)備主要有光放大器以及光纖。圖 1.3 業(yè)務(wù)傳輸過程示意圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 卿蘇德;網(wǎng)絡(luò)虛擬化映射算法研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2751801