光电混合网络中的服务功能链映射研究

作     者：王浩然 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林蓉平

授予年度：2019年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：光电混合网络 服务功能链 Dijkstra算法 路径剥离 随机舍入 

摘      要：在云计算、软件定义网络和网络虚拟化技术的发展推动下,越来越多的网络服务被迁移到NFV环境中,NFV采用软、硬件解耦的方式重新定义提供网络服务的专用设备,成为近几年的一个研究热点。相比于传统手工配置,NFV利用虚拟化技术,使底层网络的计算、存储等资源可以被上层共享,使服务部署的效率、成本等有所优化。NFV通过编排网络服务,连接一系列特定功能需求构成SFC,SFC在网络中的映射问题是NFV的一个重要研究方向,通过虚拟化平台实现对设备服务功能的灵活配置和流量的转发处理,旨在为用户提供更优质的网络服务。NFV技术的成功演进需要伴随底层网络的适应性调整。现有底层网络基于包交换,能够为业务提供细粒度的带宽连接,灵活应对上层业务的小带宽需求。当带宽需求粒度增大,甚至超过了链路带宽,现有的包交换网络将无法高效承载需求。如果使用纯光网络,虽有大容量、低功耗、高保密等多种优势,但有灵活性的限制。因此,本文提出以现有包交换网络结合光交换网络,构成重叠式光电混合网络,形成包交换网络和光网络的优势互补,为业务需求提供透明、高效的传输平台。本文主要研究在重叠式光电混合网络中SFC映射的资源分配问题。首先,介绍了研究背景和光电混合网络下SFC的业务特性。接着,提出基于用户服务感知的动态到达的单需求映射模型,设计了整数线性规划模型和基于物理资源重构图的启发式算法,并且引入NFV业务的时延特性。又扩展到多需求批量到达的网络模型中,通过线性规划、辅助图和路径剥离算法提供可行路径集合,进一步构建了静态需求映射的路由解决方案,并且对基于随机舍入的路径选择算法进行了近似性分析。最后对上述的算法进行了仿真实验设计并且分析实验结果。