數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)多維協(xié)同的資源優(yōu)化技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 05:20
隨著互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)式增長(zhǎng),新型應(yīng)用和業(yè)務(wù)層出不窮,如視頻會(huì)議、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息通話(huà)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等。這些高帶寬、低時(shí)延、高可靠的應(yīng)用使現(xiàn)有承載網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面,通信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)不斷對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容和對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行擴(kuò)建升級(jí),從設(shè)備層面提升對(duì)新興業(yè)務(wù)的承載能力,但是也引入了巨大的成本開(kāi)支;另一方面,無(wú)論是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)還是新建網(wǎng)絡(luò),對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的資源進(jìn)行合理優(yōu)化和靈活調(diào)度,提升資源的使用效率,改善網(wǎng)絡(luò)性能,從而為更多的用戶(hù)提供服務(wù),也是行之有效的一種方法。此外,隨著自然災(zāi)害和人為災(zāi)難的頻發(fā),網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力,亦即生存性也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中需要考慮的重點(diǎn)問(wèn)題,尤其在光網(wǎng)絡(luò)中,任何單光纖故障都可能造成無(wú)法計(jì)量的數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)損失。因此,如何提升數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的資源使用效率,保障網(wǎng)絡(luò)的生存性需求,是通信運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)提供商廣泛關(guān)注的問(wèn)題。本論文以數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中多維協(xié)同的資源優(yōu)化技術(shù)為核心,對(duì)不同維度、不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)進(jìn)行針對(duì)性?xún)?yōu)化,旨在提升數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)對(duì)多類(lèi)型業(yè)務(wù)的承載能力及網(wǎng)絡(luò)中帶寬資源、存儲(chǔ)資源等的使用效率,改善網(wǎng)絡(luò)的性能,同時(shí)保證業(yè)務(wù)的特有屬性要求,如高可靠(即高生存性)、低時(shí)延等。本論文的...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及資源分配優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀
1.1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中差異化業(yè)務(wù)需求分析
1.1.3 面臨的挑戰(zhàn)
1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中資源優(yōu)化的關(guān)鍵問(wèn)題
1.2.1 具有生存性需求的業(yè)務(wù)服務(wù)問(wèn)題
1.2.2 多維業(yè)務(wù)并存場(chǎng)景下的多播業(yè)務(wù)光樹(shù)構(gòu)建問(wèn)題
1.2.3 內(nèi)容聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源和存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
1.2.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射和規(guī)劃問(wèn)題
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究
1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究
1.4 本論文主要工作與論文組成
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 論文組成
參考文獻(xiàn)
第二章 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的分類(lèi)和意義
2.1 背景分析
2.2 頻譜資源與業(yè)務(wù)類(lèi)型的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.3 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.4 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.5 協(xié)同優(yōu)化的意義
2.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 頻譜資源與業(yè)務(wù)類(lèi)型的協(xié)同優(yōu)化
3.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中的多維業(yè)務(wù)模型
3.1.1 基于分布式子光樹(shù)的多播業(yè)務(wù)服務(wù)模式
3.1.2 多播業(yè)務(wù)的生存性需求
3.2 面向多維業(yè)務(wù)并存的資源協(xié)同優(yōu)化策略
3.2.1 基于段保護(hù)的資源優(yōu)化策略(SP-DLT)
3.2.2 基于路徑保護(hù)的資源優(yōu)化策略(PDSLT-SP)
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
3.3.1 SP-DLT性能評(píng)估
3.3.2 PDSLT-SP策略性能評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化
4.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略
4.1.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略(MPCC)
4.1.2 內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整策略(DCP)
4.1.3 MPCC的整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型
4.1.4 基于DCP策略的MPCC啟發(fā)式算法
4.2 網(wǎng)絡(luò)變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容調(diào)整策略(LE-DCR)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
4.3.1 MPCC ILP結(jié)果分析
4.3.2 動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的MPCC策略結(jié)果分析
4.3.3 LE-DCR策略性能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化
5.1 請(qǐng)求自適應(yīng)的低時(shí)延VNF部署和規(guī)劃策略(DA-VNFPS)
5.2 基于多路徑保護(hù)的生存性VNF部署和規(guī)劃策略(MP-VPS)
5.2.1 策略概述
5.2.2 MP-VPS的ILP模型和啟發(fā)式算法
5.3 面向公有云的低成本VNF部署和規(guī)劃策略(CE-VPS)
5.3.1 業(yè)務(wù)模型和策略概述
5.3.2 CE-VPS策略的MILP模型及啟發(fā)式算法
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
5.4.1 DA-VNFPS性能評(píng)估
5.4.2 MP-VPS性能評(píng)估
5.4.3 CE-VPS性能評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
附錄 縮略語(yǔ)表
致謝
攻讀博士期間取得的學(xué)術(shù)成果列表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的生存性及保護(hù)恢復(fù)[J]. 霍曉莉. 電信科學(xué). 2003(08)
博士論文
[1]面向數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的軟件定義組網(wǎng)與集成控制研究[D]. 楊輝.北京郵電大學(xué) 2014
[2]頻譜靈活全光網(wǎng)中資源分配與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王穎.北京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189054
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及資源分配優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀
1.1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中差異化業(yè)務(wù)需求分析
1.1.3 面臨的挑戰(zhàn)
1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中資源優(yōu)化的關(guān)鍵問(wèn)題
1.2.1 具有生存性需求的業(yè)務(wù)服務(wù)問(wèn)題
1.2.2 多維業(yè)務(wù)并存場(chǎng)景下的多播業(yè)務(wù)光樹(shù)構(gòu)建問(wèn)題
1.2.3 內(nèi)容聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源和存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
1.2.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射和規(guī)劃問(wèn)題
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究
1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究
1.4 本論文主要工作與論文組成
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 論文組成
參考文獻(xiàn)
第二章 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的分類(lèi)和意義
2.1 背景分析
2.2 頻譜資源與業(yè)務(wù)類(lèi)型的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.3 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.4 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題
2.5 協(xié)同優(yōu)化的意義
2.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 頻譜資源與業(yè)務(wù)類(lèi)型的協(xié)同優(yōu)化
3.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中的多維業(yè)務(wù)模型
3.1.1 基于分布式子光樹(shù)的多播業(yè)務(wù)服務(wù)模式
3.1.2 多播業(yè)務(wù)的生存性需求
3.2 面向多維業(yè)務(wù)并存的資源協(xié)同優(yōu)化策略
3.2.1 基于段保護(hù)的資源優(yōu)化策略(SP-DLT)
3.2.2 基于路徑保護(hù)的資源優(yōu)化策略(PDSLT-SP)
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
3.3.1 SP-DLT性能評(píng)估
3.3.2 PDSLT-SP策略性能評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化
4.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略
4.1.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略(MPCC)
4.1.2 內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整策略(DCP)
4.1.3 MPCC的整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型
4.1.4 基于DCP策略的MPCC啟發(fā)式算法
4.2 網(wǎng)絡(luò)變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容調(diào)整策略(LE-DCR)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
4.3.1 MPCC ILP結(jié)果分析
4.3.2 動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的MPCC策略結(jié)果分析
4.3.3 LE-DCR策略性能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化
5.1 請(qǐng)求自適應(yīng)的低時(shí)延VNF部署和規(guī)劃策略(DA-VNFPS)
5.2 基于多路徑保護(hù)的生存性VNF部署和規(guī)劃策略(MP-VPS)
5.2.1 策略概述
5.2.2 MP-VPS的ILP模型和啟發(fā)式算法
5.3 面向公有云的低成本VNF部署和規(guī)劃策略(CE-VPS)
5.3.1 業(yè)務(wù)模型和策略概述
5.3.2 CE-VPS策略的MILP模型及啟發(fā)式算法
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
5.4.1 DA-VNFPS性能評(píng)估
5.4.2 MP-VPS性能評(píng)估
5.4.3 CE-VPS性能評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
附錄 縮略語(yǔ)表
致謝
攻讀博士期間取得的學(xué)術(shù)成果列表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的生存性及保護(hù)恢復(fù)[J]. 霍曉莉. 電信科學(xué). 2003(08)
博士論文
[1]面向數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的軟件定義組網(wǎng)與集成控制研究[D]. 楊輝.北京郵電大學(xué) 2014
[2]頻譜靈活全光網(wǎng)中資源分配與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王穎.北京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189054
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