發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 11:06

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)的提出旨在解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)提供中由于鋪設(shè)大量專用硬件設(shè)備而導(dǎo)致的僵化和困難。通過將網(wǎng)元(Network Function,NF)從專用設(shè)備中剝離出來,以虛擬化網(wǎng)元(Virtual Network Function,VNF)的形式部署在通用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,NFV實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦以及網(wǎng)元和業(yè)務(wù)鏈的靈活部署。然而,NFV也帶了一系列新的挑戰(zhàn),其中典型的有NFV資源分配中的業(yè)務(wù)鏈部署問題。業(yè)務(wù)鏈部署主要涉及三個(gè)階段的優(yōu)化:VNF選擇階段、VNF映射階段以及VNF間流量調(diào)度階段。理想的業(yè)務(wù)鏈部署應(yīng)當(dāng)聯(lián)合地、綜合地考慮上述三個(gè)階段的優(yōu)化因?yàn)檫@三個(gè)階段是相互影響、相互作用的。然而,當(dāng)前絕大多數(shù)的相關(guān)研究僅僅考慮了業(yè)務(wù)鏈部署的一個(gè)階段或二個(gè)階段的優(yōu)化而把其他的階段視為已知量或輸入。僅有極少數(shù)工作研究了協(xié)調(diào)三個(gè)階段的業(yè)務(wù)鏈部署問題,然而協(xié)調(diào)性能并不非常理想。因此,有必要對(duì)聯(lián)合三個(gè)階段優(yōu)化的業(yè)務(wù)鏈部署問題進(jìn)行更深入的研究。在本文中,把VNF選擇階段和VNF映射階段統(tǒng)稱為網(wǎng)元放置,把VNF間流量調(diào)度階段稱為流調(diào)度,并研究了聯(lián)合優(yōu)化三個(gè)階段的業(yè)務(wù)鏈部署問題,即業(yè)務(wù)鏈部署中的網(wǎng)元放置和流調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化。在本文中,首先建立了一種典型的網(wǎng)元放置和流調(diào)度的聯(lián)合優(yōu)化模型。其次,提出并使用齊次鏈路建模法(Homogeneous Link Mapping,HLM)建立了上述模型所對(duì)應(yīng)的CPLEX模型,以便使用CPLEX優(yōu)化工具求解最優(yōu)的業(yè)務(wù)鏈部署方案并用來評(píng)估后續(xù)設(shè)計(jì)的啟發(fā)式算法。然后,本文分析討論了在當(dāng)前模型下不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的底層物理網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)鏈部署性能的影響。最后,為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)鏈的快速編排和部署,本文設(shè)計(jì)了一種啟發(fā)式的業(yè)務(wù)鏈部署算法Merge-Split Viterbi(MSV),并詳細(xì)分析了MSV算法的性能。
【圖文】：

邐邐ｊ逡逑圖１－２邋ＮＦＶ實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦逡逑歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（Ｅｕｒｏｐｅａｎ邋Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邋Ｓｔａｎｄａｒｄｓ邋Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，邋ＥＴＳＩ）逡逑作為ＮＦＶ的發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)組織，于２０１５年發(fā)布了邋ＮＦＶ的參考框架，而該框架得到逡逑了業(yè)界的普遍認(rèn)可，并成為了業(yè)界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，ＮＦＶ標(biāo)準(zhǔn)框架己基本穩(wěn)逡逑定，如圖１－３所示。逡逑？廠運(yùn)層邐ｉ＾￣｜＾ＮＦＶｇｇ與編排邐［逡逑■邐；邐邋邐ｖ逡逑！邐ｆ虛擬網(wǎng)絡(luò)層邐｜１邐邐逡逑｜邐》．：［Ｉ邐邐干邐逡逑＼邐＾逡逑Ｉ翻設(shè)施層邐ｔ逡逑Ｉ邐ｒｔｉｓ邐Ｉ邐——逡逑：邐｜邐｜逡逑ｉ邐ｒｖ邐：邋－邋－邐ｎｉｌ邋邐逡逑｜邐廠邐＂ｊ邐邋Ｊ逡逑－？？＂ｊ邐ｊ逡逑Ｖ邋邐ｖ逡逑圖１－３邋ＥＴＳＩ邋ＮＦＶ標(biāo)準(zhǔn)框架逡逑如圖中，ＮＦＶ的標(biāo)準(zhǔn)框架主要包括ＮＦＶ基礎(chǔ)設(shè)施（ＮＦＶ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＮＦＶＩ）、逡逑ＶＮＦ、ＮＦＶ邋管理與編排（ＮＦＶ邋Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ａｎｄ邋Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｉｏｎ，，ＮＦＶ邋ＭＡＮＯ）。其逡逑３逡逑

作為ＮＦＶ的發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)組織，于２０１５年發(fā)布了邋ＮＦＶ的參考框架，而該框架得到逡逑了業(yè)界的普遍認(rèn)可，并成為了業(yè)界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，ＮＦＶ標(biāo)準(zhǔn)框架己基本穩(wěn)逡逑定，如圖１－３所示。逡逑？廠運(yùn)層邐ｉ＾￣｜＾ＮＦＶｇｇ與編排邐［逡逑■邐；邐邋邐ｖ逡逑！邐ｆ虛擬網(wǎng)絡(luò)層邐｜１邐邐逡逑｜邐》．：［Ｉ邐邐干邐逡逑＼邐＾逡逑Ｉ翻設(shè)施層邐ｔ逡逑Ｉ邐ｒｔｉｓ邐Ｉ邐——逡逑：邐｜邐｜逡逑ｉ邐ｒｖ邐：邋－邋－邐ｎｉｌ邋邐逡逑｜邐廠邐＂ｊ邐邋Ｊ逡逑－？？＂ｊ邐ｊ逡逑Ｖ邋邐ｖ逡逑圖１－３邋ＥＴＳＩ邋ＮＦＶ標(biāo)準(zhǔn)框架逡逑如圖中，ＮＦＶ的標(biāo)準(zhǔn)框架主要包括ＮＦＶ基礎(chǔ)設(shè)施（ＮＦＶ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＮＦＶＩ）、逡逑ＶＮＦ、ＮＦＶ邋管理與編排（ＮＦＶ邋Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ａｎｄ邋Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｉｏｎ，ＮＦＶ邋ＭＡＮＯ）。其逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.01

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