高效節(jié)能虛擬網的節(jié)點鏈路選擇標準與映射算法研究
本文選題:網絡虛擬化 切入點:能耗感知的虛擬網映射 出處:《鄭州大學》2016年博士論文
【摘要】:隨著互聯(lián)網規(guī)模的增長,超額資源供給和冗余的系統(tǒng)設計原則帶來的能源過度使用問題愈加嚴重,而網絡虛擬化為網絡的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持,同時也使得考慮節(jié)能因素的網絡部署成為可能。網絡虛擬化的核心思想是在同一個物理網絡基礎設施之上,為不同的業(yè)務構建各自的虛擬網,其中的關鍵問題是如何將虛擬網映射至物理網。虛擬網映射首先要滿足不同的業(yè)務需求,還要根據網絡的動態(tài)變化優(yōu)化網絡資源的配置,減少底層網絡的能量消耗。節(jié)能目標的虛擬網絡部署是實現(xiàn)網絡虛擬化的重要目標之一,在節(jié)點和鏈路的節(jié)能選擇標準以及節(jié)能映射算法的組織結構上,存在改進空間。本文工作如下:1.提出了一種納入時間因素的虛擬網節(jié)能映射(TEAVNE)算法。該算法在選擇虛擬節(jié)點或鏈路的映射目標時,最大化地減少了物理節(jié)點或鏈路的使用時長。仿真結果說明,與已有算法相比,該算法達到了更有效的節(jié)能目的;在資源充足的場景下,效果更為顯著。2.在TEAVNE算法的基礎上,提出了一種限制集中映射的虛擬網節(jié)能映射(EEVNE-CCM)算法。該算法在選擇虛擬節(jié)點或鏈路的映射目標時,通過最小化最大資源利用率的方式提前開啟部分節(jié)點和鏈路,以達到實現(xiàn)高效節(jié)能的目的。仿真結果表明,與TEAVNE算法相比,該算法在優(yōu)化網絡資源使用的同時,獲得了更加明顯的節(jié)能效果。3.提出了一種基于自適應協(xié)同進化粒子群的虛擬網節(jié)能映射算法(ACCPSO)。該算法針對具有離散解空間的虛擬網節(jié)能映射問題,通過對粒子位置聚集程度的分析,定義了聚集度,用于搜索最優(yōu)解。仿真結果表明,與原始的粒子群算法相比,在相同的搜索次數下,該算法能夠收斂到更優(yōu)的節(jié)能映射方案。
[Abstract]:With the growth of the scale of the Internet, the over-use of energy brought by the excess supply of resources and redundant system design principles is becoming more and more serious, and the virtual network becomes the innovation and sustainable development of the network to provide strong support. The core idea of network virtualization is to build their own virtual networks for different services on the same physical network infrastructure. The key problem is how to map the virtual network to the physical network. The virtual network deployment of energy saving target is one of the important goals to realize network virtualization. In the aspect of energy saving selection standard of node and link and the organization structure of energy saving mapping algorithm, There is room for improvement. The work of this paper is as follows: 1. This paper proposes an energy saving mapping algorithm for virtual networks, which takes into account the time factor. The algorithm selects the mapping targets of virtual nodes or links. The simulation results show that compared with the existing algorithms, the algorithm achieves more effective energy saving purpose, and the effect is more significant in the scenario with sufficient resources. 2. Based on the TEAVNE algorithm, the simulation results show that the proposed algorithm is more effective than the existing algorithms. In this paper, an energy saving mapping EEVNE-CCM algorithm for virtual networks is proposed, in which some nodes and links are opened in advance by minimizing the maximum resource utilization when selecting the mapping targets of virtual nodes or links. The simulation results show that compared with the TEAVNE algorithm, the algorithm not only optimizes the use of network resources, but also optimizes the use of network resources. A new energy saving mapping algorithm based on adaptive coevolutionary particle swarm optimization (APCS) is proposed. The algorithm is aimed at the energy saving mapping problem of virtual networks with discrete solution space. By analyzing the aggregation degree of particle position, the aggregation degree is defined and used to search the optimal solution. The simulation results show that compared with the original particle swarm optimization algorithm, the algorithm can converge to a better energy saving mapping scheme under the same search times.
【學位授予單位】:鄭州大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP393.01
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本文編號:1699347
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