基于蚁群算法的虚拟网络映射研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youqing_2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机网络在近几年的迅猛发展,存在于现有互联网架构中的问题日益显著,例如可扩展性、可控可管性、服务质量保证、绿色节能等方面。为了彻底解决这些问题,学术界提出了对未来网络“从头再来(clean-slate)"的设计思想,希望能够摆脱现有互联网约束,重新设计能够适应未来网络的体系架构。网络虚拟化是构建新一代互联网体系架构的核心技术,它允许多个网络应用能同时共享在一个底层物理网络上,并能够为用户提供多样化的定制服务。在网络虚拟化中,网络实体分为物理网络和虚拟网络。多个不同的虚拟网络根据服务需求,需要不同的网络资源包括充足的网络节点数和足够的网络链路带宽。虚拟网络上的节点和链路能够在物理网络上创建、删除。网络虚拟化已经被应用于数据中心解决扩展性、复杂性、资源利用率等问题。另外,在云计算环境中,为了实现计算资源的共享、分离与聚合以及资源的易管理性,网络虚拟化成为解决这些问题的关键技术。虚拟网络映射问题(VNE)是网络虚拟化在资源分配的核心问题。将不同虚拟网络的资源包括节点资源和链路资源映射到物理网络上。其中,节点资源一般有CPU、内存、地理位置等;链路资源有延迟、带宽等。虚拟网络映射的目标是在满足虚拟网络资源约束的前提下,将虚拟网络嵌入到合适的底层物理网络上。在保证虚拟网络资源请求的情况下,尽可能的降低虚拟网络请求的拒绝率,同时提高底层物理网络的资源收益。虚拟网络映射不仅要解决准入控制、请求排队、资源约束问题,还要解决拓扑多样性等多方面的问题。由于应用场景、优化目标、映射方式和约束条件的不同,虚拟网络映射又分为不同类型的优化问题。本文基于蚁群算法分别对离线虚拟网络映射ACO-VNE和在线虚拟网络映射提出了相应的映射算法VNE-CACO.对于ACO-VNE算法,属于两阶段映射算法,首先进行节点映射,然后进行链路映射。通过判断映射结果的好坏,蚂蚁将信息素分布于节点上。蚂蚁之间通过信息素进行学习,学习前代蚂蚁的映射经验,另外将节点的资源情况作为启发式因子。蚂蚁通过轮盘赌选择节点映射方案,然后再进行链路的映射。直到蚁群算法收敛或者达到设定的运行次数上限即得到映射解。针对在线虚拟网络映射,我们提出了VNE-CACO。VNE-CACO是一种一阶段的协同映射算法。一方面,该算法将物理网络拓扑上的关键路径作为稀有资源尽量保留,来应对后续的虚拟网络请求。另一方面,该算法通过蚂蚁之间对映射解空间的探索所遗留的信息素,然后结合启发式因子信息,不断的向最优解靠拢。算法直到收敛或者达到运行的最大代数停止,获得最终解。本文对两种算法均做了详细的仿真实验,实验结果表明蚁群算法在解决虚拟网络映射问题中具有优秀的表现。
其他文献
随着XML数据被越来越广泛地使用,人们对XML数据查询提出了越来越高的要求。前期的研究主要集中在XPath的查询处理上。XPath相对比较简单,但表达能力有限,比如不能表示连接操
随着网络技术的进步,网络制造获得了迅猛的发展。为工程图档的广泛使用提供了很大的方便。但是,这也带来了工程图档的版权保护问题。数字水印技术为工程图档版权保护提供了一
旅游行业信息化是旅游业发展的一个主要方向之一,随着信息化和现代网络技术的不断发展,人们越来越习惯通过网络平台获取信息,也越来越接受网络服务这样一种生活模式。旅游行
随着Internet的迅速发展,互联网上的隐私和匿名问题越来越受到关注。隐私不仅仅意味着信息本身的机密性,还包括信息发布者和接收者身份的机密性。匿名技术是保护用户隐私的一种
随着行为金融理论和复杂性研究工具的兴起与发展,人们发现传统的有效市场假说存在很多局限性,一般情况下是不成立的。股票价格收益是不稳定的随机序列,收益分布不是正态分布,股票
电力系统负荷预测是实现电力系统安全、经济运行的基础,通过负荷预测,对电力需求做出估计与推测。根据这些预测结果,可以针对性地采取技术措施来提高系统运行的经济性和可靠
数据挖掘的任务,就是要从海量的数据中,发现其中的有用的信息。它在各个方面都极大的方便了人们的生产,生活,并且在很大程度上提高了工作的效率。  尽管如此,人们也逐渐的
随着计算机和网络技术的发展,基于网格计算的工程动力灾变模拟系统的研究在学术和工程领域日受重视,我国在面向洪涝灾害和强台风等重大灾变模拟分析的软件开发理论和技术上已
田间机器人在现代农业上的地位和作用显得越来越重要,双目视觉系统作为一种简洁、有效的方案长期被众多学者关注,但在其系统误差减小方面仍存在问题。本文的目的是研究这些误