延时受限的虚拟软件定义网络嵌入问题研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linjinlong19880927
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为了应对日益增长的流量需求和网络规模所带来的挑战,软件定义网络(SDN)被认为是一种有前景的方案,其核心理念是控制转发分离,网络在架构上由数据平面和控制平面构成。随着支持SDN的网络基础设施越来越广泛的部署,传统的网络虚拟化问题逐渐演变成SDN虚拟化问题。网络虚拟化技术支持多个异构的虚拟网络(VNs)共存于一个共享的物理网络中,其中每个VN是多个虚拟节点与虚拟链路的集合,它本质上是底层物理网络资源的一个子集。传统的网络虚拟化问题中,覆盖网络(overlay network)技术受到最为广泛的研究。覆盖网络技术关注的是VN中的虚拟网络元素如何在底层物理网络实体中进行实例化的问题,也即VN嵌入问题。然而SDN虚拟化中的虚拟SDN网络(vSDN)嵌入问题,除了数据平面虚拟元素需要实例化外,控制平面元素——SDN控制器——也需要在物理网络实体(计算资源池)中进行实例化,我们分别称之为数据平面映射与控制平面放置。不仅如此,在广域网(WAN)环境下,vSDN中SDN控制器与虚拟网络节点间的传播时延限制对两个平面的实例化具有不可忽视的影响。在本文中,我们首先主张,延时受限的vSDN嵌入问题与传统VN嵌入问题有本质的不同。我们尝试定义延时受限的vSDN嵌入问题的问题空间,紧接着的是一个能够支持延时受限的SDN虚拟化的网络架构。然后我们公式化了延时受限的vSDN嵌入问题,并以最大化vSDN请求的接受率为长期目标,提出了一个启发式算法。我们的结果说明,数据平面映射和控制平面放置均会受到严苛的SDN控制器与虚拟网络节点间传播时延限制的约束,并且数据平面映射和控制平面放置之间因为时延限制,从而存在相互约束的关系,这些因素都会对长期的vSDN请求接受率产生重要影响。不仅如此,vSDN请求的多样性也会对我们所关注的请求接受率也会存在一定程度的影响。
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