网络虚拟化技术通过隔离底层的复杂物理网络设备,打破了网络的封闭架构,解耦了传统网络的软硬件设备,加快了新型业务的部署,提升了网络管理和维护效率,增强了系统的灵活性,成为未来网络的核心技术之一。面向企业用户的“随选网络”已成为主流网络服务提供商的业务切入点。随选网络包括四大典型应用场景云网协同、智能园区、智能物联网、企业多点互联,可提供灵活、动态、便捷的智能智选网络服务。然而,随选网络还有很多优化空间,包括网络端到端的资源分配和网络资源利用率的提升。随选网络应用场景中的物联网技术,通过在环境区域分布部署大规模节点来感知环境变化和智能控制,已广泛的应用在工业自动化,智能家居等领域。尽管如此,智能物理网还有许多技术挑战需要解决。例如,一个在物联网技术中反复出现的问题--如何快速构建一个异构物联网的网络拓扑。针对这些新的技术需求,网络服务提供商利用网络虚拟化技术进行网络重构的过程中,面临着网元虚拟化构建计算工作量大、网络资源分配要求高、网络资源利用率还需进一步提高等问题。这些问题可依靠虚拟网络构建方法来构造一个低时延可扩展的开放网络系统。针对虚拟网络构建,本文利用网络科学理论,重点研究了网络拓扑构建方法与资源分配方法,提出了虚拟网络链路添加算法和动态网络带宽分配算法,并进行了实验验证与分析,主要研究工作及创新点如下:(1)针对网络拓扑构建计算工作量大的问题,提出了一种基于小世界模型的低时间复杂度的链路添加算法。该算法采用不稳定性节点对形成原理和构成定理来针对性的更新网络中所有节点对的最短距离值,降低了算法的时间复杂度,同时支持动态链路添加计算。面向Internet2的SDNlayer-2层网络和物联网中的异构传感器网络,算法优化了交换机拓扑和传感器拓扑的链路增加机制,提升了相关网络能力。仿真结果表明,算法降低了网络拓扑的平均路径长度,提高了网络节点的平均聚集参数值,降低了网络端到端的平均传输时延,使得虚拟网络构建技术可以更加高效、快速的支持低时延用户业务。(2)针对网络带宽分配要求高的问题,提出了一个动态带宽分配算法。该算法通过实时用户请求调度模型与历史带宽分配记录和实时网络剩余带宽的数据分析,来计算和匹配用户带宽请求的带宽,为带宽管理增加了一个预路径分配机制,实现了全局网络实时带宽分配的灵活管理。仿真结果表明,该算法有效提高了网络的链路利用率,提高了用户的请求满足率,可应用于虚拟网络随需带宽的灵活构建。(3)基于软件定义网络规划平台,设计了结合Mininet仿真软件和Opendaylight控制器的实验方案,进行了相关实验验证与分析。实验结果表明了,虚拟网络链路添加算法降低了网络拓扑的平均路径长度,减少了网络端到端的平均传输时延。同时通过把动态带宽分配算法嵌入到Opendaylight控制器的服务链(SFC)模块,实验验证了动态带宽分配算法可以根据物理网络实时剩余的带宽数据和用户带宽请求来分配带宽,来满足用户请求。