虚拟网络映射算法研究

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网络虚拟化作为未来网络发展的关键技术之一,能够有效克服当前网络存在的“僵化”问题,实现多个虚拟网络同时共存于一个物理网络上。虚拟网络映射是网络虚拟化领域研究重点和难点,通过算法的不断优化,可以将有限的物理资源合理有效地分配给不同的虚拟网络,实现资源的最优化利用。虚拟网络映射算法的映射目标各不相同,其中大部分算法的目标是节约映射成本、负载均衡、可靠性,而忽略了在实际应用中QoS保障对于用户的重要性。本文针对虚拟网络映射中的时延问题进行研究,从网络建模出发,重新构建带时延属性的网络模型,提出两种带时延约束的映射算法NR-DC-VNE和ILP-DC-VNE。。NR-DC-VNE算法基于启发式思想,将映射过程分为节点映射和链路映射两步分别完成,在节点映射过程同时考虑节点的资源属性和拓扑属性,采用递归方程精确求解每个节点的重要性因子,然后采用基于节点重要性排序的贪婪算法完成映射,在链路映射过程采用带时延约束的K最短路径算法。仿真结果显示与传统的贪婪算法相比,算法降低了约20%的网络时延。ILP-DC-VNE算法基于ILP模型,将映射问题转化为数学规划问题,映射目标是最小化资源使用、负载均衡以及降低网络时延,映射过程需要满足容量约束、时延约束等多种约束条件。通过ALEVIN配合GLPK工具进行仿真,结果显示算法在中小规模网络上表现良好,与传统的基于ILP模型算法相比,算法在接收率相当的情况下降低了25%的网络时延。
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