數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)多維協(xié)同的資源優(yōu)化技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 05:20
隨著互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)式增長(zhǎng),新型應(yīng)用和業(yè)務(wù)層出不窮,如視頻會(huì)議、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息通話、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等。這些高帶寬、低時(shí)延、高可靠的應(yīng)用使現(xiàn)有承載網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面,通信運(yùn)營(yíng)商通過不斷對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容和對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行擴(kuò)建升級(jí),從設(shè)備層面提升對(duì)新興業(yè)務(wù)的承載能力,但是也引入了巨大的成本開支;另一方面,無論是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)還是新建網(wǎng)絡(luò),對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的資源進(jìn)行合理優(yōu)化和靈活調(diào)度,提升資源的使用效率,改善網(wǎng)絡(luò)性能,從而為更多的用戶提供服務(wù),也是行之有效的一種方法。此外,隨著自然災(zāi)害和人為災(zāi)難的頻發(fā),網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力,亦即生存性也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中需要考慮的重點(diǎn)問題,尤其在光網(wǎng)絡(luò)中,任何單光纖故障都可能造成無法計(jì)量的數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)損失。因此,如何提升數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的資源使用效率,保障網(wǎng)絡(luò)的生存性需求,是通信運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)提供商廣泛關(guān)注的問題。本論文以數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中多維協(xié)同的資源優(yōu)化技術(shù)為核心,對(duì)不同維度、不同類型的業(yè)務(wù)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化,旨在提升數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)對(duì)多類型業(yè)務(wù)的承載能力及網(wǎng)絡(luò)中帶寬資源、存儲(chǔ)資源等的使用效率,改善網(wǎng)絡(luò)的性能,同時(shí)保證業(yè)務(wù)的特有屬性要求,如高可靠(即高生存性)、低時(shí)延等。本論文的...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及資源分配優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀
1.1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中差異化業(yè)務(wù)需求分析
1.1.3 面臨的挑戰(zhàn)
1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中資源優(yōu)化的關(guān)鍵問題
1.2.1 具有生存性需求的業(yè)務(wù)服務(wù)問題
1.2.2 多維業(yè)務(wù)并存場(chǎng)景下的多播業(yè)務(wù)光樹構(gòu)建問題
1.2.3 內(nèi)容聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源和存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問題
1.2.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射和規(guī)劃問題
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究
1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究
1.4 本論文主要工作與論文組成
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 論文組成
參考文獻(xiàn)
第二章 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的分類和意義
2.1 背景分析
2.2 頻譜資源與業(yè)務(wù)類型的協(xié)同優(yōu)化問題
2.3 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問題
2.4 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化問題
2.5 協(xié)同優(yōu)化的意義
2.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 頻譜資源與業(yè)務(wù)類型的協(xié)同優(yōu)化
3.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中的多維業(yè)務(wù)模型
3.1.1 基于分布式子光樹的多播業(yè)務(wù)服務(wù)模式
3.1.2 多播業(yè)務(wù)的生存性需求
3.2 面向多維業(yè)務(wù)并存的資源協(xié)同優(yōu)化策略
3.2.1 基于段保護(hù)的資源優(yōu)化策略(SP-DLT)
3.2.2 基于路徑保護(hù)的資源優(yōu)化策略(PDSLT-SP)
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
3.3.1 SP-DLT性能評(píng)估
3.3.2 PDSLT-SP策略性能評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化
4.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略
4.1.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略(MPCC)
4.1.2 內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整策略(DCP)
4.1.3 MPCC的整數(shù)線性規(guī)劃模型
4.1.4 基于DCP策略的MPCC啟發(fā)式算法
4.2 網(wǎng)絡(luò)變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容調(diào)整策略(LE-DCR)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
4.3.1 MPCC ILP結(jié)果分析
4.3.2 動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的MPCC策略結(jié)果分析
4.3.3 LE-DCR策略性能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化
5.1 請(qǐng)求自適應(yīng)的低時(shí)延VNF部署和規(guī)劃策略(DA-VNFPS)
5.2 基于多路徑保護(hù)的生存性VNF部署和規(guī)劃策略(MP-VPS)
5.2.1 策略概述
5.2.2 MP-VPS的ILP模型和啟發(fā)式算法
5.3 面向公有云的低成本VNF部署和規(guī)劃策略(CE-VPS)
5.3.1 業(yè)務(wù)模型和策略概述
5.3.2 CE-VPS策略的MILP模型及啟發(fā)式算法
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
5.4.1 DA-VNFPS性能評(píng)估
5.4.2 MP-VPS性能評(píng)估
5.4.3 CE-VPS性能評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來展望
附錄 縮略語表
致謝
攻讀博士期間取得的學(xué)術(shù)成果列表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的生存性及保護(hù)恢復(fù)[J]. 霍曉莉. 電信科學(xué). 2003(08)
博士論文
[1]面向數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的軟件定義組網(wǎng)與集成控制研究[D]. 楊輝.北京郵電大學(xué) 2014
[2]頻譜靈活全光網(wǎng)中資源分配與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王穎.北京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189054
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及資源分配優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀
1.1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中差異化業(yè)務(wù)需求分析
1.1.3 面臨的挑戰(zhàn)
1.2 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中資源優(yōu)化的關(guān)鍵問題
1.2.1 具有生存性需求的業(yè)務(wù)服務(wù)問題
1.2.2 多維業(yè)務(wù)并存場(chǎng)景下的多播業(yè)務(wù)光樹構(gòu)建問題
1.2.3 內(nèi)容聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源和存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問題
1.2.4 虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射和規(guī)劃問題
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究
1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究
1.4 本論文主要工作與論文組成
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 論文組成
參考文獻(xiàn)
第二章 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的分類和意義
2.1 背景分析
2.2 頻譜資源與業(yè)務(wù)類型的協(xié)同優(yōu)化問題
2.3 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化問題
2.4 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化問題
2.5 協(xié)同優(yōu)化的意義
2.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 頻譜資源與業(yè)務(wù)類型的協(xié)同優(yōu)化
3.1 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)中的多維業(yè)務(wù)模型
3.1.1 基于分布式子光樹的多播業(yè)務(wù)服務(wù)模式
3.1.2 多播業(yè)務(wù)的生存性需求
3.2 面向多維業(yè)務(wù)并存的資源協(xié)同優(yōu)化策略
3.2.1 基于段保護(hù)的資源優(yōu)化策略(SP-DLT)
3.2.2 基于路徑保護(hù)的資源優(yōu)化策略(PDSLT-SP)
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
3.3.1 SP-DLT性能評(píng)估
3.3.2 PDSLT-SP策略性能評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 頻譜資源與存儲(chǔ)資源的協(xié)同優(yōu)化
4.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略
4.1.1 基于內(nèi)容聯(lián)通的多路徑保護(hù)策略(MPCC)
4.1.2 內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整策略(DCP)
4.1.3 MPCC的整數(shù)線性規(guī)劃模型
4.1.4 基于DCP策略的MPCC啟發(fā)式算法
4.2 網(wǎng)絡(luò)變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容調(diào)整策略(LE-DCR)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
4.3.1 MPCC ILP結(jié)果分析
4.3.2 動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的MPCC策略結(jié)果分析
4.3.3 LE-DCR策略性能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 頻譜資源與計(jì)算資源的協(xié)同優(yōu)化
5.1 請(qǐng)求自適應(yīng)的低時(shí)延VNF部署和規(guī)劃策略(DA-VNFPS)
5.2 基于多路徑保護(hù)的生存性VNF部署和規(guī)劃策略(MP-VPS)
5.2.1 策略概述
5.2.2 MP-VPS的ILP模型和啟發(fā)式算法
5.3 面向公有云的低成本VNF部署和規(guī)劃策略(CE-VPS)
5.3.1 業(yè)務(wù)模型和策略概述
5.3.2 CE-VPS策略的MILP模型及啟發(fā)式算法
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
5.4.1 DA-VNFPS性能評(píng)估
5.4.2 MP-VPS性能評(píng)估
5.4.3 CE-VPS性能評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來展望
附錄 縮略語表
致謝
攻讀博士期間取得的學(xué)術(shù)成果列表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的生存性及保護(hù)恢復(fù)[J]. 霍曉莉. 電信科學(xué). 2003(08)
博士論文
[1]面向數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的軟件定義組網(wǎng)與集成控制研究[D]. 楊輝.北京郵電大學(xué) 2014
[2]頻譜靈活全光網(wǎng)中資源分配與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王穎.北京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189054
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