动态服务功能链的资源分配机制研究

发布时间：2020-03-30 19:41

【摘要】：近年来,软件技术蓬勃发展,硬件性能不断提高,新兴网络业务不断涌现。僵化的传统的底层网络基础设施使得互联网服务提供商难以应对当前网络用户及新型流量激增带来的各种挑战。服务功能链(Service Function Chain,SFC)等技术应运而生。SFC通过将模块化的虚拟网络服务功能串联,从而在网络环境中构建起完整的端到端网络服务,为传统底层网络带来了一个新的演进方向。服务功能链的资源分配即SFC的映射是将SFC包含的服务功能在网络中实例化,并使流量依次经过相应的网络功能。动态场景下的服务功能链的资源分配不仅仅要考虑资源约束条件,还要考虑SFC的生存性和动态性。在服务请求动态到达的时,当前服务请求的映射方案的选择会对后续的服务请求产生不可预知的影响,在动态场景下,如何实现动态SFC生存性映射决策部署是一个亟待解决的问题。首先,本文研究动态的SFC的生存性映射问题。本文提出一种基于匹配的启发式算法用于高效地寻找资源有效利用的映射解决方案。为解决SFC的生存性问题,本文提出两种保护方案,如路径保护和段保护。在应对单节点或点链路失效时,这两种保护方案均能为SFC提供生存性保障。该算法通过匹配寻找SFC的网络功能节点的映射方案。之后通过最短路链接网络功能并保证原始SFC链路与备份链路不相交。通过仿真结果结论,与对比的贪心算法相比较,在动态场景下该算法能够实现运行时间与吞吐量的良好平衡。然后,本文研究动态的SFC的决策映射问题。本文提出基于线性规划对偶理论提出决策算法,用于对不同映射方案的评价选择,以提高网络的吞吐量。算法依据资源的多寡将网络分层,并将动态到达的SFC优先部署在资源更为充足的子网络中。算法依据对偶理论对每个到达的SFC作出评价,并优先选择评价因子较小的映射部署方案。后续的理论分析和仿真实验表明该算法能够快速地给出映射方案的决策且能够容纳较高的吞吐量。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP393.0

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本文编号：2607970