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传统的服务功能链(Service Function Chain,SFC)部署复杂,并且和已有的网络拓扑耦合十分紧密,灵活性和扩展性较差。网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)作为解决这一问题的关键技术,自提出以来就受到了业界的广泛关注。通过NFV技术,可以对服务功能链进行集中管理并动态分配资源,进而缩短网络服务的部署时间。在NFV中,虚拟网络功能转发图(Virtualized Network Function Forwarding Graph,VNF-FG)可用来描述包含多个服务功能链的逻辑拓扑结构。面对用户的网络服务请求,运营商们面临的挑战是如何在满足用户服务质量的同时最大化自身利益。因此本文针对这一面向服务的资源管理问题,对VNF-FG的设计和映射进行了研究。对于VNF-FG设计问题,为了使链路消耗和虚拟网络功能(Virtualized Network Function,VNF)节点数最少,本文将其分为两个阶段:一是单条SFC设计,二是多条SFC聚合形成VNF-FG。(1)针对单条SFC设计,以最小化逻辑链路带宽总消耗为目标,本文提出了流量改变率感知的服务功能链设计算法TCRSFCD。该算法在保证VNF依赖关系的同时,将流量改变率较小的VNF放置在服务功能链中靠前的位置,从而使后续链路的带宽需求减少。(2)针对多个SFC聚合,以最小化VNF节点个数为优化目标,本文提出了基于首次匹配的聚合算法FMAA和基于最长匹配的聚合算法LMAA,对SFC之间相同VNF进行聚合。本文定义了指标聚合度,用来衡量SFC在VNF-FG某条路径上的聚合程度。聚合算法将所有SFC分组,在组内以最大聚合度为参考指标整合多个SFC。仿真结果表明,TCRSFCD相较于其他单条服务功能链设计算法,在逻辑链路带宽总消耗、VNF物理资源总需求和最大逻辑链路带宽需求三个指标上都更优;LMAA相比于FMAA,在最小化链路带宽消耗的基础上能更大程度地减少VNF-FG中节点个数。针对VNF-FG映射问题,本文以最小化映射成本为目标,提出了在线场景下基于流量感知的转发图映射算法TA-FGE。该算法以端节点之间的K短路为部署路径,用VNF出入流量差异确定VNF-FG中节点的部署顺序,使映射的链路带宽消耗尽量小,从而达到节省映射成本的目的。仿真结果表明,TA-FGE算法在降低映射成本方面表现良好,映射成功率也可以通过设定合适的K短路的K值得到保障。