本文選題：網(wǎng)絡(luò)虛擬化 + 虛擬網(wǎng)映射��； 參考：《福州大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化的思想破解當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的僵化問題已是大勢所趨。近些年,軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Networking, SDN)的提出,大大推動了網(wǎng)絡(luò)虛擬化的發(fā)展。如何從物理網(wǎng)中劃分出虛擬網(wǎng)即虛擬網(wǎng)映射問題,是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的核心問題。經(jīng)過多年的研究,虛擬網(wǎng)映射算法已經(jīng)有了長足的進(jìn)步,但是仍存在以下問題：對于規(guī)模較大的虛擬網(wǎng)請求,映射效率不高；傳統(tǒng)的虛擬網(wǎng)映射方法不能滿足跨區(qū)域分布式并行構(gòu)建的要求。針對這些問題,本課題通過對底層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的局部感知和虛擬網(wǎng)鏈路映射階段的研究,分別提出基于場強(qiáng)引力的局部拓?fù)涓兄摂M網(wǎng)映射算法和鏈路均衡的雙向搜索算法,并基于二者思想提出分布式并行虛擬網(wǎng)映射框架與算法。具體而言,本文工作包括以下三個部分：(1)基于場強(qiáng)引力的局部拓?fù)涓兄摂M網(wǎng)映射算法,通過節(jié)點(diǎn)間的相互作用力計(jì)算節(jié)點(diǎn)的重要性排序,有利于實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)映射的選擇過程。在協(xié)同節(jié)點(diǎn)映射和鏈路映射基礎(chǔ)上,該算法將拓?fù)鋭菝枋鰹樘摂M網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)受自身和鄰近節(jié)點(diǎn)作用力的共同影響,通過局部拓?fù)涓兄姆绞綄?shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)排序,并建立已映射節(jié)點(diǎn)與待映射候選節(jié)點(diǎn)集間的場強(qiáng)引力模型。該模型能夠控制節(jié)點(diǎn)的影響范圍并反映節(jié)點(diǎn)受局部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠绊?通過直接計(jì)算的方式快速獲知節(jié)點(diǎn)排序信息,有效地克服了全局拓?fù)湫畔⒌绞礁骂l繁且通信開銷大的問題。(2)針對虛擬網(wǎng)需求映射方法中復(fù)雜度較高和效率較低的問題,結(jié)合源節(jié)點(diǎn)和匯節(jié)點(diǎn)并行的帶寬優(yōu)先策略,提出一種鏈路均衡的雙向搜索算法。該算法減少搜索層次,縮小了搜索空間,提高了算法的效率；同時(shí)保證底層網(wǎng)絡(luò)鏈路的均衡性,從而提高虛擬網(wǎng)映射的成功率。(3)為充分利用路由節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的虛擬化與智能化,基于局部拓?fù)涓兄碗p向搜索思想,本課題提出了分布式并行虛擬網(wǎng)映射算法,設(shè)計(jì)了一種基于MapReduce的節(jié)點(diǎn)自治和節(jié)點(diǎn)間平衡對等的智能分布式映射框架,并實(shí)現(xiàn)基于信息素傳播和消息通信的分布式在線虛擬網(wǎng)映射算法。該算法框架將虛擬網(wǎng)請求分成不同的元組,通過底層路由節(jié)點(diǎn)分發(fā)元組并收集元組構(gòu)建結(jié)果,從而完成虛擬網(wǎng)分布式并行映射。本課題的研究成果為虛擬網(wǎng)請求能夠在底層網(wǎng)絡(luò)中分布式并行部署提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持,同時(shí)也為虛擬網(wǎng)自愈的研究提供了一定的參考價(jià)值。
[Abstract]:It is the trend of the times to solve the current rigid problem of the Internet through the idea of network virtualization. In recent years, the development of network virtualization has been greatly promoted by the development of Software defined Network (SDN). How to divide virtual network from physical network is the core problem of network virtualization. After years of research, virtual network mapping algorithm has made great progress, but there are still some problems: for large-scale virtual network requests, mapping efficiency is not high; The traditional virtual network mapping method can not meet the requirements of cross-regional distributed parallel construction. In order to solve these problems, through the research of local perception and link mapping stage of the underlying network nodes, this paper proposes a local topology sensing virtual network mapping algorithm based on field strength gravity and a two-way search algorithm for link equalization, respectively. Based on the two ideas, the mapping framework and algorithm of distributed parallel virtual network are proposed. Specifically, the work of this paper includes the following three parts: (1) based on the local topology sensing virtual network mapping algorithm, the importance ranking of nodes is calculated by the interaction between nodes. It is propitious to realize the selection process of virtual network mapping. On the basis of cooperative node mapping and link mapping, the algorithm describes the topological potential as the joint influence of the forces of the nodes themselves and adjacent nodes in the virtual network, and realizes the sorting of nodes by means of local topology perception. A model of field strength between mapped nodes and candidate node sets is established. The model can control the influence range of nodes and reflect that nodes are affected by local network topology. It effectively overcomes the problem of frequent updating of global topology information and high communication overhead. (2) aiming at the problem of high complexity and low efficiency in the requirement mapping method of virtual network, the bandwidth priority strategy of parallel between source node and sink node is combined. A bidirectional search algorithm for link equalization is proposed. The algorithm reduces the search level, reduces the search space, and improves the efficiency of the algorithm. At the same time, it ensures the equilibrium of the underlying network link, thus improves the success rate of the virtual network mapping. (3) in order to make full use of the computing power of the routing node, In order to realize the virtualization and intelligence of nodes, based on the idea of local topology perception and bidirectional search, a distributed parallel virtual network mapping algorithm is proposed in this paper. In this paper, an intelligent distributed mapping framework based on MapReduce, which is based on node autonomy and balanced equivalence between nodes, is designed, and a distributed online virtual network mapping algorithm based on pheromone propagation and message communication is implemented. The algorithm framework divides the virtual network request into different tuples, distributes the tuples through the underlying routing nodes and collects the construction results of the tuples, thus accomplishing the distributed parallel mapping of the virtual networks. The research results of this paper provide a theoretical basis and technical support for distributed parallel deployment of virtual network requests in the underlying network, and also provide a certain reference value for the research of virtual network self-healing.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.01

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