NFV環(huán)境下服務(wù)功能鏈資源優(yōu)化部署方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 14:01
隨著用戶服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)和新興服務(wù)的不斷涌現(xiàn),運(yùn)營(yíng)商需要改變當(dāng)前僵化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)按需配置。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)作為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的使能技術(shù),能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置并在服務(wù)功能之間進(jìn)行靈活的流量調(diào)度,實(shí)現(xiàn)服務(wù)功能鏈(Service Function Chain,SFC)的資源優(yōu)化部署,滿足不同的服務(wù)和應(yīng)用在時(shí)延、可靠性和彈性擴(kuò)展等方面差異化的性能需求。然而,分析當(dāng)前虛擬化環(huán)境下服務(wù)功能鏈部署研究現(xiàn)狀,在以下三個(gè)方面仍存在不足:1)僵化的服務(wù)功能鏈靜態(tài)構(gòu)建方式降低了服務(wù)功能鏈部署的靈活性,難以感知底層網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)變化,導(dǎo)致服務(wù)功能鏈部署資源開(kāi)銷(xiāo)增加;2)反應(yīng)式的服務(wù)功能自適應(yīng)擴(kuò)展方法對(duì)服務(wù)功能實(shí)例進(jìn)行頻繁的創(chuàng)建和刪除操作,導(dǎo)致服務(wù)性能下降以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本上升;3)專(zhuān)用備份或聯(lián)合備份策略采用1:1資源預(yù)留方式進(jìn)行備份以提高服務(wù)可靠性,造成服務(wù)部署資源開(kāi)銷(xiāo)和時(shí)延的增加。針對(duì)上述研究中存在的問(wèn)題,論文首先采用雙層編碼方法和改進(jìn)的遺傳...
【文章來(lái)源】:戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 NFV環(huán)境下的SFC體系結(jié)構(gòu)
1.2.1 NFV基本架構(gòu)
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與編排
1.2.3 VNF自適應(yīng)擴(kuò)展機(jī)制
1.2.4 動(dòng)態(tài)SFC架構(gòu)
1.3 研究現(xiàn)狀與問(wèn)題提出
1.3.1 服務(wù)功能鏈部署研究現(xiàn)狀
1.3.2 問(wèn)題提出
1.4 論文主要工作
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)感知的服務(wù)功能鏈部署方法
2.1 引言
2.2 問(wèn)題描述和模型建立
2.2.1 問(wèn)題描述
2.2.2 模型建立
2.3 算法描述
2.3.1 基于廣度優(yōu)先搜索的服務(wù)功能鏈構(gòu)建算法
2.3.2 基于改進(jìn)遺傳粒子群算法的服務(wù)功能鏈映射算法
2.4 仿真實(shí)驗(yàn)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
2.4.2 結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于資源需求預(yù)測(cè)的服務(wù)功能鏈動(dòng)態(tài)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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的資源需求預(yù)測(cè)方法
3.3.2 在線服務(wù)功能實(shí)例配置算法
3.3.3 基于遺傳算法的服務(wù)功能路徑配置算法
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 時(shí)延約束下可靠性保證的服務(wù)功能鏈部署方法
4.1 引言
4.2 模型建立
4.2.1 底層網(wǎng)絡(luò)與SFC請(qǐng)求
4.2.2 基于相鄰VNF備份實(shí)例資源共享的備份方法
4.2.3 單路徑與多路徑混合的路由策略
4.2.4 SFC映射模型
4.3 算法描述
4.3.1 基于K階最短路徑擴(kuò)展的服務(wù)功能鏈部署算法
4.3.2 時(shí)間復(fù)雜度分析
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G網(wǎng)絡(luò)切片場(chǎng)景中基于預(yù)測(cè)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能動(dòng)態(tài)部署算法[J]. 唐倫,周鈺,楊友超,趙國(guó)繁,陳前斌. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]一種面向運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)化的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署和路由分配策略[J]. 史久根,張徑,徐皓,王繼,孫立. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言模型的時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法[J]. 王慧健,劉崢,李云,李濤. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(07)
[4]運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中面向時(shí)延優(yōu)化的服務(wù)功能鏈遷移重配置策略[J]. 陳卓,馮鋼,劉蓓,周楊. 電子學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]面向軟件定義網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)功能鏈優(yōu)化部署算法研究[J]. 盧昱,劉益岑,李璽,陳興凱,喬文欣,陳立云. 電子與信息學(xué)報(bào). 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]基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的服務(wù)鏈映射算法[J]. 魏亮,黃韜,張嬌,王澤南,劉江,劉韻潔. 通信學(xué)報(bào). 2018(01)
[8]基于Q-learning算法的vEPC虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署方法[J]. 袁泉,湯紅波,黃開(kāi)枝,王曉雷,趙宇. 通信學(xué)報(bào). 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]遺傳算法優(yōu)化回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)[J]. 田中大,高憲文,李樹(shù)江,王艷紅. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2015(05)
博士論文
[1]NFV環(huán)境下服務(wù)功能鏈部署關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李丹.戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué) 2018
本文編號(hào):2914657
【文章來(lái)源】:戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 NFV環(huán)境下的SFC體系結(jié)構(gòu)
1.2.1 NFV基本架構(gòu)
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與編排
1.2.3 VNF自適應(yīng)擴(kuò)展機(jī)制
1.2.4 動(dòng)態(tài)SFC架構(gòu)
1.3 研究現(xiàn)狀與問(wèn)題提出
1.3.1 服務(wù)功能鏈部署研究現(xiàn)狀
1.3.2 問(wèn)題提出
1.4 論文主要工作
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)感知的服務(wù)功能鏈部署方法
2.1 引言
2.2 問(wèn)題描述和模型建立
2.2.1 問(wèn)題描述
2.2.2 模型建立
2.3 算法描述
2.3.1 基于廣度優(yōu)先搜索的服務(wù)功能鏈構(gòu)建算法
2.3.2 基于改進(jìn)遺傳粒子群算法的服務(wù)功能鏈映射算法
2.4 仿真實(shí)驗(yàn)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
2.4.2 結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于資源需求預(yù)測(cè)的服務(wù)功能鏈動(dòng)態(tài)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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的資源需求預(yù)測(cè)方法
3.3.2 在線服務(wù)功能實(shí)例配置算法
3.3.3 基于遺傳算法的服務(wù)功能路徑配置算法
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 時(shí)延約束下可靠性保證的服務(wù)功能鏈部署方法
4.1 引言
4.2 模型建立
4.2.1 底層網(wǎng)絡(luò)與SFC請(qǐng)求
4.2.2 基于相鄰VNF備份實(shí)例資源共享的備份方法
4.2.3 單路徑與多路徑混合的路由策略
4.2.4 SFC映射模型
4.3 算法描述
4.3.1 基于K階最短路徑擴(kuò)展的服務(wù)功能鏈部署算法
4.3.2 時(shí)間復(fù)雜度分析
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G網(wǎng)絡(luò)切片場(chǎng)景中基于預(yù)測(cè)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能動(dòng)態(tài)部署算法[J]. 唐倫,周鈺,楊友超,趙國(guó)繁,陳前斌. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]一種面向運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)化的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署和路由分配策略[J]. 史久根,張徑,徐皓,王繼,孫立. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言模型的時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法[J]. 王慧健,劉崢,李云,李濤. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(07)
[4]運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中面向時(shí)延優(yōu)化的服務(wù)功能鏈遷移重配置策略[J]. 陳卓,馮鋼,劉蓓,周楊. 電子學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]面向軟件定義網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)功能鏈優(yōu)化部署算法研究[J]. 盧昱,劉益岑,李璽,陳興凱,喬文欣,陳立云. 電子與信息學(xué)報(bào). 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]基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的服務(wù)鏈映射算法[J]. 魏亮,黃韜,張嬌,王澤南,劉江,劉韻潔. 通信學(xué)報(bào). 2018(01)
[8]基于Q-learning算法的vEPC虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署方法[J]. 袁泉,湯紅波,黃開(kāi)枝,王曉雷,趙宇. 通信學(xué)報(bào). 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]遺傳算法優(yōu)化回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)[J]. 田中大,高憲文,李樹(shù)江,王艷紅. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2015(05)
博士論文
[1]NFV環(huán)境下服務(wù)功能鏈部署關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李丹.戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué) 2018
本文編號(hào):2914657
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