基于干扰与休眠的无线虚拟网络映射算法研究

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随着互联网的迅速发展,网络虚拟化技术成为一项研究重点。加上无线设备的普及,无线网络虚拟化技术开始逐步得到重视。其中虚拟网络映射是网络虚拟化的关键技术之一,其目的是将底层网络节点与链路资源合理分配给虚拟网络。所以研究高效的虚拟网络映射算法,对网络虚拟化技术具有重要意义。另外由于无线干扰的存在,在研究无线虚拟网络映射算法时还需要考虑干扰的影响。本文重点研究在无线干扰情况下的虚拟网络映射算法。针对网络映射问题,本文研究在无线环境下基于不同选择机制的非协作式两步映射算法。该算法是将虚拟网络映射过程细分为节点映射和链路映射两个部分,且两者互不相关。通过提出不同的节点选择机制与链路选择机制,使映射算法分别根据各自机制,筛选出最佳映射的底层候选节点与路径。由于干扰会对相邻链路产生影响,本文研究了减小干扰的链路选择机制。仿真比较不同选择机制的性能差别,并筛选出最佳节点选择机制与链路选择机制,组合成为效果较优的非协作式两步映射算法。针对网络映射问题,本文还研究了协作式两步映射算法。该算法也分别进行节点映射与链路映射,但在节点映射时需要考虑链路的分布与资源情况,进而协作选择。本文针对协作式算法提出了不同的节点选择机制与用于减小网络干扰的链路选择机制,进而比较在协作式映射算法中,不同选择机制的性能差别,筛选最佳机制组合的协作式两步映射算法。最终将该算法与最佳非协作式算法进行比较,分析得到协作式算法比非协作式算法的映射成功率更高,占用底层网络资源更低,收益成本比更高,具有更好的性能。针对节省网络能耗问题,本文提出基于休眠的映射算法。该算法将底层网络按照距离划分为几个子网络,并分别决定子网络是否休眠,当网络负载加重,相继激活子网络进行映射;当网络负载较轻,休眠一部分子网络,将虚拟网络集中映射在处于激活状态的子网络上。实验使用以上两种映射算法,仿真结果表示,使用基于休眠的映射算法,可以在保证映射成功率相差不大的情况下,节省网络能耗。
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