基于时间因素的虚拟网映射策略研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tsuiyoung
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随着互联网规模的不断扩大和业务类型的不断丰富,当今的网络体系结构已不能适应用户业务和网络规模的快速发展的需求。因此,一些新的网络技术被提出,例如,针对当今IPv4的不足提出了IPv6协议、针对服务质量问题提出了DiffServ网络体系结构模型等。但是,由于具有不同利益目标和策略的互联网服务提供商的存在,使得在互联网上部署这些新型网络技术非常困难,从而导致了如今的网络僵化问题。为了解决当今的网络僵化问题,网络虚拟化技术被提出,它采用将现阶段的网络基础设施和服务这两部分在逻辑上分离,使现有的运营商拆分为基础设施提供商和服务提供商两部分。基础设施提供商只负责建设、管理和维护物理网络基础设施;而服务提供商则根据业务需求向基础设施提供商购买或租赁物理网络资源,通过构建虚拟网的方式为用户提供端到端的通信服务。作为实现网络虚拟化关键技术之一的虚拟网映射是将虚拟网的虚拟节点和虚拟链路指派到物理网络的节点和路径上,并根据虚拟网请求分配资源(如节点CPU、链路带宽等)。目前已提出了许多算法来解决虚拟网映射问题,但现有算法对收到的虚拟网请求都是根据物理网络当前时刻的资源剩余情况做出决策,即物理网络剩余资源能满足虚拟网映射约束则接纳该虚拟网请求,否则拒绝该请求。然而在实际应用中,虚拟网请求映射后不是立即在物理网上分配资源并运行,而是等虚拟网请求的起始运行时间到达后才分配资源并运行,因此在做虚拟网映射时,应综合考虑从起始运行时间起到运行终止时间这一段的物理网络剩余资源。并且这些算法的处理方式没有考虑物理网络剩余资源动态变化性,一方面是由于虚拟网请求的动态到达,不断有新的虚拟网构建,需要分配资源;另一方面虚拟网有一定的生命周期,到了某个时刻需要拆除释放资源。因此如何在充分考虑现实网络的时间特性的前提下进行虚拟网映射是一个很实际且很重要的问题。为了解决考虑时间因素后的虚拟网映射问题,本文提出了一个新的虚拟网映射算法TM_ViNE算法。我们通过定义一个概率模型来度量物理网资源,并以此物理网资源可被后续虚拟网请求使用的概率作为映射算法的权值,充分地将时间特性和传统虚拟网映射算法相结合,极大地提高了虚拟网映射成功率和收益率。在本算法中当虚拟网请求到达后能最快速度地给出映射结果并在映射过程中充分考虑剩余资源能最大化得被后续虚拟网利用。本实验的结果也充分表明本文提出的TM_ViNE算法高效的解决了基于时间因素的虚拟网映射问题。
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