基于流量感知的虛擬網(wǎng)絡功能智能編排算法研究
發(fā)布時間:2022-01-26 09:54
為了應對快速增長的數(shù)據(jù)流量需求和多樣化的業(yè)務需求,將網(wǎng)絡切片引入到下一代無線網(wǎng)絡架構(gòu)中,是未來5G網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。實現(xiàn)網(wǎng)絡切片的網(wǎng)絡功能虛擬化技術(shù)基于通用服務器硬件,并以軟件化的形式提供各類虛擬網(wǎng)絡功能(Virtualized Network Function,VNF)。根據(jù)不同業(yè)務場景對VNF進行動態(tài)部署和資源的按需分配,能夠在滿足不同業(yè)務QoS需求的同時降低網(wǎng)絡運維成本。然而,考慮到網(wǎng)絡資源的有限性和業(yè)務請求的動態(tài)性,如何有效合理地編排VNF,對網(wǎng)絡切片的實現(xiàn)至關(guān)重要。本文重點研究了5G網(wǎng)絡切片場景中的VNF編排問題,論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點總結(jié)如下:1.針對虛擬化網(wǎng)絡在時間域上業(yè)務請求的動態(tài)變化和信息反饋時延導致的虛擬資源分配不合理,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的流量感知算法,該算法通過服務功能鏈(Service Function Chain,SFC)的歷史隊列信息來預測未來負載狀態(tài)。基于預測的結(jié)果,聯(lián)合考慮VNF的調(diào)度問題和相應的計算資源分配問題,提出一種基于時延最小化的VNF部署算法,在滿足未來隊列不溢出的最低資源需求的前提下,采用按需分配的方式最大化計算資源利用率。仿真結(jié)果表...
【文章來源】:重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 網(wǎng)絡功能虛擬化概述
1.2.1 網(wǎng)絡功能虛擬化定義
1.2.2 網(wǎng)絡功能虛擬化的研究內(nèi)容
1.3 網(wǎng)絡功能虛擬化的體系架構(gòu)
1.4 網(wǎng)絡功能虛擬化面臨的挑戰(zhàn)
1.5 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.5.1 論文研究內(nèi)容
1.5.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 虛擬網(wǎng)絡功能編排技術(shù)研究
2.1 引言
2.2 虛擬網(wǎng)絡功能編排概述
2.2.1 網(wǎng)絡切片的創(chuàng)建過程
2.2.2 服務功能鏈
2.3 虛擬網(wǎng)絡功能編排算法分類
2.3.1 基于經(jīng)濟學的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.3.2 基于可靠性的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.3.3 基于感知的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.4 虛擬網(wǎng)絡功能編排需要解決的問題
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于預測的虛擬網(wǎng)絡功能動態(tài)部署算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 網(wǎng)絡模型
3.3.1 基于時延的服務功能鏈隊列模型
3.3.2 基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡的預測方法
3.3.3 基于自適應蟻群算法的服務功能鏈部署方法
3.4 仿真與性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于強化學習的虛擬網(wǎng)絡功能遷移算法
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型
4.3 基于能耗優(yōu)化的服功能鏈隊列模型
4.3.1 網(wǎng)絡模型
4.3.2 問題描述
4.3.3 問題轉(zhuǎn)換
4.4 基于DQN的虛擬網(wǎng)絡功能遷移在線優(yōu)化算法
4.5 仿真結(jié)果與分析
4.5.1 參數(shù)設(shè)置
4.5.2 仿真結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語
5.1 主要工作與創(chuàng)新點
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線虛擬網(wǎng)絡中基于自回歸滑動平均預測的在線自適應虛擬資源分配算法[J]. 唐倫,楊希希,施穎潔,陳前斌. 電子與信息學報. 2019(01)
[2]NFV可靠性探討[J]. 楊旭,肖子玉,邵永平,宋小明. 電信科學. 2017(07)
[3]SDN/NFV發(fā)展中的關(guān)鍵:編排器的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 趙鵬,段曉東. 電信科學. 2017(04)
[4]5G新需求下無線網(wǎng)絡重構(gòu)的若干思考[J]. 馮建元,馮志勇,張奇勛. 中興通訊技術(shù). 2017(02)
[5]NFV與VNF架構(gòu)演進與網(wǎng)絡架構(gòu)未來[J]. 蔣銘,于益俊. 信息通信技術(shù). 2016(01)
[6]SDN/NFV的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 趙慧玲,史凡. 電信科學. 2014(08)
[7]基于SDN/NFV的核心網(wǎng)演進關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 薛淼,符剛,朱斌,李勇輝. 郵電設(shè)計技術(shù). 2014(03)
[8]基于負載特征的虛擬機遷移調(diào)度策略[J]. 劉進軍,陳桂林,胡成祥. 計算機工程. 2011(17)
本文編號:3610284
【文章來源】:重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 網(wǎng)絡功能虛擬化概述
1.2.1 網(wǎng)絡功能虛擬化定義
1.2.2 網(wǎng)絡功能虛擬化的研究內(nèi)容
1.3 網(wǎng)絡功能虛擬化的體系架構(gòu)
1.4 網(wǎng)絡功能虛擬化面臨的挑戰(zhàn)
1.5 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.5.1 論文研究內(nèi)容
1.5.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 虛擬網(wǎng)絡功能編排技術(shù)研究
2.1 引言
2.2 虛擬網(wǎng)絡功能編排概述
2.2.1 網(wǎng)絡切片的創(chuàng)建過程
2.2.2 服務功能鏈
2.3 虛擬網(wǎng)絡功能編排算法分類
2.3.1 基于經(jīng)濟學的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.3.2 基于可靠性的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.3.3 基于感知的虛擬網(wǎng)絡功能部署算法
2.4 虛擬網(wǎng)絡功能編排需要解決的問題
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于預測的虛擬網(wǎng)絡功能動態(tài)部署算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 網(wǎng)絡模型
3.3.1 基于時延的服務功能鏈隊列模型
3.3.2 基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡的預測方法
3.3.3 基于自適應蟻群算法的服務功能鏈部署方法
3.4 仿真與性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于強化學習的虛擬網(wǎng)絡功能遷移算法
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型
4.3 基于能耗優(yōu)化的服功能鏈隊列模型
4.3.1 網(wǎng)絡模型
4.3.2 問題描述
4.3.3 問題轉(zhuǎn)換
4.4 基于DQN的虛擬網(wǎng)絡功能遷移在線優(yōu)化算法
4.5 仿真結(jié)果與分析
4.5.1 參數(shù)設(shè)置
4.5.2 仿真結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語
5.1 主要工作與創(chuàng)新點
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線虛擬網(wǎng)絡中基于自回歸滑動平均預測的在線自適應虛擬資源分配算法[J]. 唐倫,楊希希,施穎潔,陳前斌. 電子與信息學報. 2019(01)
[2]NFV可靠性探討[J]. 楊旭,肖子玉,邵永平,宋小明. 電信科學. 2017(07)
[3]SDN/NFV發(fā)展中的關(guān)鍵:編排器的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 趙鵬,段曉東. 電信科學. 2017(04)
[4]5G新需求下無線網(wǎng)絡重構(gòu)的若干思考[J]. 馮建元,馮志勇,張奇勛. 中興通訊技術(shù). 2017(02)
[5]NFV與VNF架構(gòu)演進與網(wǎng)絡架構(gòu)未來[J]. 蔣銘,于益俊. 信息通信技術(shù). 2016(01)
[6]SDN/NFV的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 趙慧玲,史凡. 電信科學. 2014(08)
[7]基于SDN/NFV的核心網(wǎng)演進關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 薛淼,符剛,朱斌,李勇輝. 郵電設(shè)計技術(shù). 2014(03)
[8]基于負載特征的虛擬機遷移調(diào)度策略[J]. 劉進軍,陳桂林,胡成祥. 計算機工程. 2011(17)
本文編號:3610284
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