為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化帶來的靈活性優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)5G場景下定制化服務(wù)的高效部署,提出了一種資源感知的服務(wù)功能鏈協(xié)同構(gòu)建和映射算法。該算法首先根據(jù)服務(wù)請求構(gòu)建出服務(wù)功能鏈集合,然后對集合中的服務(wù)鏈進(jìn)行映射,最終求解出資源優(yōu)化的服務(wù)鏈部署方案。在服務(wù)功能鏈構(gòu)建階段,采用基于廣度優(yōu)先搜索的服務(wù)功能鏈構(gòu)建算法,得到服務(wù)功能鏈所有的構(gòu)建方案;在服務(wù)鏈映射階段,采用雙層編碼方法,將服務(wù)功能鏈構(gòu)建方案和映射方案進(jìn)行混合編碼,然后利用改進(jìn)的遺傳粒子群算法對問題進(jìn)行求解,計(jì)算出符合當(dāng)前底層網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的服務(wù)功能鏈構(gòu)建方案和映射方案。仿真結(jié)果表明,與TASAR算法相比,所提出的協(xié)同構(gòu)建和映射算法服務(wù)請求接受率提高了9%,帶寬資源開銷降低了13%,節(jié)點(diǎn)資源開銷提高了9%。 

【文章來源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

服務(wù)請求及其對應(yīng)的服務(wù)功能鏈

采用十進(jìn)制整數(shù)編碼的方式對服務(wù)功能鏈的構(gòu)建和映射方案進(jìn)行編碼，長度為2|Freq|。圖3為個(gè)體編碼示意圖，以圖1中的服務(wù)功能鏈SFC3為例，前4位為服務(wù)鏈構(gòu)建編碼，不同的序號代表不同的服務(wù)功能類型，由左至右的順序代表服務(wù)功能之間的邏輯先后順序，后4位為服務(wù)鏈映射編碼，分別對應(yīng)前4位不同服務(wù)功能所映射的節(jié)點(diǎn)位置，如VNF1映射在底層網(wǎng)絡(luò)6號節(jié)點(diǎn)。在解碼過程中，首先根據(jù)服務(wù)鏈構(gòu)建編碼計(jì)算每個(gè)服務(wù)功能所需要的計(jì)算資源數(shù)量以及服務(wù)功能之間所需鏈路帶寬，然后根據(jù)映射編碼在路徑集合Pshortest中查找服務(wù)功能映射節(jié)點(diǎn)之間流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑，判斷路徑上鏈路是否滿足帶寬需求，若不滿足，則利用最短路徑算法重新計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)路徑。這種服務(wù)功能路徑的計(jì)算方式能夠減少節(jié)點(diǎn)之間路徑的計(jì)算次數(shù)，提高算法效率。2.2.2適應(yīng)度值計(jì)算

為了驗(yàn)證算法性能，使用MATLAB 2018b軟件在配置為Intel Core i7-6700CPU、16GB RAM臺式計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真。借鑒文獻(xiàn)[15,19]的研究，仿真拓?fù)洳捎肧NDlib上pdh拓?fù)鋄22]，包含11個(gè)點(diǎn)和34條邊，每個(gè)節(jié)點(diǎn)初始處理資源為256個(gè)處理單元，實(shí)驗(yàn)中該拓?fù)涿織l無向邊設(shè)置為兩條有向邊，每個(gè)方向鏈路帶寬為700Mb/s。實(shí)驗(yàn)中VNF類型如表2所示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)從中隨機(jī)選取3種作為承載類型。借鑒文獻(xiàn)[9]中表1，本文在表2中規(guī)定了不同服務(wù)功能流量改變率和每1 Mb/s帶寬所需處理單元數(shù)量。實(shí)驗(yàn)中不同服務(wù)請求類型如圖4所示，每個(gè)服務(wù)請求的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)選擇。權(quán)重因子α和β分別為1和0.05。3.2實(shí)驗(yàn)分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聯(lián)合備份的服務(wù)功能鏈可靠性保障的部署方法[J]. 湯紅波,邱航,游偉,季新生.  電子與信息學(xué)報(bào). 2019(12)
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[3]基于Q-learning算法的vEPC虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署方法[J]. 袁泉,湯紅波,黃開枝,王曉雷,趙宇.  通信學(xué)報(bào). 2017(08)



本文編號：2983857