NFV环境下服务功能链资源优化部署方法研究

发布时间：2020-12-13 14:01

　　随着用户服务需求的不断增长和新兴服务的不断涌现,运营商需要改变当前僵化的网络架构,对底层网络资源实现按需配置。网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)和软件定义网络(Software Defined Network,SDN)作为未来网络服务的使能技术,能够对网络功能进行动态配置并在服务功能之间进行灵活的流量调度,实现服务功能链(Service Function Chain,SFC)的资源优化部署,满足不同的服务和应用在时延、可靠性和弹性扩展等方面差异化的性能需求。然而,分析当前虚拟化环境下服务功能链部署研究现状,在以下三个方面仍存在不足:1)僵化的服务功能链静态构建方式降低了服务功能链部署的灵活性,难以感知底层网络资源的动态变化,导致服务功能链部署资源开销增加;2)反应式的服务功能自适应扩展方法对服务功能实例进行频繁的创建和删除操作,导致服务性能下降以及网络运营成本上升;3)专用备份或联合备份策略采用1:1资源预留方式进行备份以提高服务可靠性,造成服务部署资源开销和时延的增加。针对上述研究中存在的问题,论文首先采用双层编码方法和改进的遗传... 

【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 NFV环境下的SFC体系结构
        1.2.1 NFV基本架构
        1.2.2 网络服务与编排
        1.2.3 VNF自适应扩展机制
        1.2.4 动态SFC架构
    1.3 研究现状与问题提出
        1.3.1 服务功能链部署研究现状
        1.3.2 问题提出
    1.4 论文主要工作
    1.5 论文组织结构
第二章 网络资源状态感知的服务功能链部署方法
    2.1 引言
    2.2 问题描述和模型建立
        2.2.1 问题描述
        2.2.2 模型建立
    2.3 算法描述
        2.3.1 基于广度优先搜索的服务功能链构建算法
        2.3.2 基于改进遗传粒子群算法的服务功能链映射算法
    2.4 仿真实验
        2.4.1 实验设置
        2.4.2 结果分析
    2.5 本章小结
第三章 基于资源需求预测的服务功能链动态部署方法
    3.1 引言
    3.2 模型建立
    3.3 算法描述
        3.3.1 基于GRU神经网络的资源需求预测方法
        3.3.2 在线服务功能实例配置算法
        3.3.3 基于遗传算法的服务功能路径配置算法
    3.4 仿真实验
        3.4.1 实验设置
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
第四章 时延约束下可靠性保证的服务功能链部署方法
    4.1 引言
    4.2 模型建立
        4.2.1 底层网络与SFC请求
        4.2.2 基于相邻VNF备份实例资源共享的备份方法
        4.2.3 单路径与多路径混合的路由策略
        4.2.4 SFC映射模型
    4.3 算法描述
        4.3.1 基于K阶最短路径扩展的服务功能链部署算法
        4.3.2 时间复杂度分析
    4.4 仿真实验
        4.4.1 实验设置
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]5G网络切片场景中基于预测的虚拟网络功能动态部署算法[J]. 唐伦,周钰,杨友超,赵国繁,陈前斌.  电子与信息学报. 2019(09)
[2]一种面向运营成本优化的虚拟网络功能部署和路由分配策略[J]. 史久根,张径,徐皓,王继,孙立.  电子与信息学报. 2019(04)
[3]基于神经网络语言模型的时间序列趋势预测方法[J]. 王慧健,刘峥,李云,李涛.  计算机工程. 2019(07)
[4]运营商网络中面向时延优化的服务功能链迁移重配置策略[J]. 陈卓,冯钢,刘蓓,周杨.  电子学报. 2018(09)
[5]面向软件定义网络的服务功能链优化部署算法研究[J]. 卢昱,刘益岑,李玺,陈兴凯,乔文欣,陈立云.  电子与信息学报. 2019(01)
[6]Optimal Network Function Virtualization and Service Function Chaining:A Survey[J]. MIRJALILY Ghasem,LUO Zhiquan.  Chinese Journal of Electronics. 2018(04)
[7]基于强化学习的服务链映射算法[J]. 魏亮,黄韬,张娇,王泽南,刘江,刘韵洁.  通信学报. 2018(01)
[8]基于Q-learning算法的vEPC虚拟网络功能部署方法[J]. 袁泉,汤红波,黄开枝,王晓雷,赵宇.  通信学报. 2017(08)
[9]VNF-FG design and VNF placement for 5G mobile networks[J]. Jiuyue CAO,Yan ZHANG,Wei AN,Xin CHEN,Jiyan SUN,Yanni HAN.  Science China(Information Sciences). 2017(04)
[10]遗传算法优化回声状态网络的网络流量预测[J]. 田中大,高宪文,李树江,王艳红.  计算机研究与发展. 2015(05)

博士论文
[1]NFV环境下服务功能链部署关键技术研究[D]. 李丹.战略支援部队信息工程大学 2018



本文编号：2914657