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随着互联网业务发展的多样化,传统网络架构面临着前所未有的挑战。而构建全新的网络架构从经济、工程可行性方面考虑显得时机尚未成熟。在这种情况下,网络虚拟化技术被提出并受到了广泛的关注,它实现了底层网络资源的可重复利用,提高了资源利用率。网络虚拟化技术经历多年的发展取得了许多成就,也存在一些问题。虚拟网络映射是核心问题之一,其研究目标是在最小化映射成本的前提下,高效率地将虚拟网络映射到物理网络上。 本文重点研究虚拟网络映射问题。首先对网络虚拟化、虚拟网络映射的研究现状做出阐述和对比。然后针对现有虚拟网络映射算法映射成本高、执行效率低等缺陷,提出了基于网络单纯形的虚拟网络映射算法Simplex-VNM。该算法面向传统IP网络,其主要思想如下:在节点映射阶段对物理节点预筛选,根据节点优先级选择候选节点;在链路映射阶段使用网络单纯形算法求解最优路径分配方案;最后,选择映射成本最小的方案作为映射结果。实验将Simplex-VNM算法与经典虚拟网络映射算法进行对比,结果表明Simplex-VNM算法在性能上更优。 此外,本文工作还包括对面向内容中心网络的虚拟网络映射问题的研究。在大视频时代,内容中心网络是未来的发展趋势,其网络特性是节点具有缓存能力。本文首先详细分析了内容中心网络的缓存特性,然后针对该特性对Simplex-VNM算法进行了修改,提出了Simplex-Store算法。相比于Simplex-VNM算法,主要改进如下:第一步,在计算节点映射成本时,增加了对节点缓存空间成本的考虑。第二步,在链路映射时,考虑节点对链路流量的衰减效益修改了网络单纯形算法。实验将该算法与Simplex-VNM算法进行对比,结果表明,面向内容中心网络的虚拟网络映射算法是可行且高效的。 本文提出的Simplex-VNM算法在节点映射阶段定义了网络中节点的连通性,提高了映射后网络节点的紧凑性,降低了映射成本;在链路映射阶段使用网络单纯形算法,减少了算法运行时间,提高了执行效率。Simplex-Store算法初步探索了面向未来网络的虚拟网络映射问题,论证了内容中心网络对于IP网络在虚拟网络映射效率上的优势。