随着互联网技术的蓬勃发展,网络的用户规模及相关业务激增,传统的基于TCP/IP协议的互联网体系使得采纳一种新的架构或者在现有的架构上修改变得十分困难,导致互联网僵化问题的出现。网络虚拟化技术通过允许多个虚拟网络以动态的方式共存于同一底层物理网络之上的方式促进互联网多样化发展。该技术为大规模的服务和应用提供一个灵活的环境,从而避免互联网僵化问题。相比于现有的网络形态,网络虚拟化在网络的灵活性、安全性、可管理性和能源效率等方面将更具前景。虚拟网映射问题是网络虚拟化环境下核心资源分配问题。相应地,虚拟网映射技术也面临新的挑战:第一,网络在运行时难免发生故障,这些故障通常为单节点或单链路故障,这些底层网络故障会引起服务中断,进而影响用户体验。第二,近年来由于地震海啸等自然灾害以及人为攻击网络等事件使在一定地理区域内大规模网络故障发生,带来巨大的经济损失。因此,需要设计相应的生存性机制使得虚拟网络及其业务能够有效地克服各类物理网络故障带来的影响。网络的生存性机制指在一个人为或自然的故障场景下保持其功能的能力。可生存性虚拟网络映射过程可以分为可靠性感知建模和虚拟网映射两个阶段完成,即根据历史网络故障的统计信息建立面向灾难的网络区域故障模型感知网络故障发生的风险,充分利用该模型的预测信息提出高效的虚拟网映射方案。为了解决以上问题,本文聚焦于区域故障场景,对区域故障场景下的网络可靠性感知和虚拟网映射机制分別进行研究,主要贡献如下:第一,结合区域故障的新特点,研究并建立一种面向灾难的网络区域故障模型感知故障风险。该模型用于支撑本论文提出的面向区域故障的虚拟网映射方法,借助概率统计方法基于历史网络故障发生频度信息分析预测潜在网络故障,从而减少故障发生时引起的性能损失。第二,提出新的基于灾难预测的虚拟网映射方法。依据可靠性感知模型的分析结果,计算潜在区域故障风险概率,在网络映射阶段尽可能避免将虚拟网络映射到故障概率较大的物理网络,有效减少故障发生时虚拟网络性能损失。