一种低时延虚拟网络功能映射及调度优化算法

针对传统虚拟网络功能映射及调度服务时间长、不稳定的问题，提出了一种新的虚拟网络功能映射及调度优化算法。以虚拟网络功能链路传输时延与实例化时延整体最小化为目标，建立虚拟网络功能映射及调度模型，通过设计一种低时延映射及调度算法(GABL),根据虚拟网络功能与虚拟机之间的映射集合，优化虚拟网络功能映射节点的选择问题及调度顺序问题，求解出最短时间的网络功能虚拟化映射及调度方案。GABL算法采用两段式初始化技术，将虚拟网络功能和虚拟机分别进行初始化，提高初始解的质量；利用具有锦标赛策略的人工蜂群算法对问题进行求解，保留优秀基因与种群多样性，避免陷入局部最优；采用局部搜索算法在可行解附近进行寻优，加快求最优解的速度。仿真实验结果表明：GABL算法具有稳定性强、收敛性快等特点，能够有效降低虚拟网络功能映射及调度服务时间；与GATS算法相比，GABL算法的服务完成时间减少了15%。     

基于网络资源虚拟化的 集成式虚拟光网络映射机制研究

光网络虚拟化技术可以为多个高性能的网络应用提供专用的网络资源,是一种光网络资源配置的有效共享机制.本文提出了一种新颖的集成式虚拟光网络映射iVONE机制,其中节点映射和链路映射以集成方式交错执行.这与现有的分步式VONE方案完全不同,即在节点映射完成之后再执行链路映射.而且,在光网络资源可虚拟化的平台上,我们也设计了一种新颖的路由,频谱,子载波和调制器分配RMS2 A算法,来为虚拟链路建立光路.通过仿真证明了,所提出的算法比现有的分步式VONE算法在堵塞率上具有更好的性能,此外还对网络性能的影响因素进行了研究.     

认知无线Mesh网络中一种有效的多目标优化频谱分配算法

研究认知无线Mesh网络中多目标优化的频谱分配问题,即最大化总带宽和最小化占用频谱数.利用粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)在多目标优化方面的优势,提出基于PSO的多目标优化频谱分配算法PSOSA.PSOSA算法不仅考虑频谱之间的差异,而且重新定义PSO的粒子及粒子的3种运算规则.仿真结果表明:PSOSA算法能在最大化总带宽的同时,最小化频谱占用数.     

基于DPSO负载可控的虚拟网络映射算法

针对多租赁模式下的虚拟网络映射问题,以降低底层链路负载、加快映射速度、提高底层物理资源利用率为目标,将离散粒子群算法与虚拟节点映射规则相结合,提出了物理节点可复用、负载可控制的MLB-VNE-SDPSO算法.该算法在兼顾CPU等主机资源利用率的前提下节约了物理链路的带宽资源,缩短了虚拟链路的映射过程.仿真实验表明,在保证网络负载的前提下,获得了较好的物理节点利用率,提高了虚拟网络的收益成本比.     

基于DPSO负载可控的虚拟网络映射算法

针对多租赁模式下的虚拟网络映射问题，以降低底层链路负载、加快映射速度、提高底层物理资源利用率为目标，将离散粒子群算法与虚拟节点映射规则相结合，提出了物理节点可复用、负载可控制的MLB-VNE-SDPSO算法.该算法在兼顾CPU等主机资源利用率的前提下节约了物理链路的带宽资源，缩短了虚拟链路的映射过程.仿真实验表明，在保证网络负载的前提下，获得了较好的物理节点利用率，提高了虚拟网络的收益成本比.     

基于图的邻接分割的虚拟网络映射算法

针对大规模虚拟网络映射算法映射效率低、在映射节点和链路时易引起网络分割等问题,提出了一种图的邻接分割方法,将虚拟网络分割为多个邻接的星型结构,以简化虚拟网络映射规模;建立了一种节点和链路的资源匹配模型,使节点映射能适应链路资源分布状态、链路映射能匹配节点可用资源大小,从而协调完成节点和链路映射操作,解决节点、链路的映射协调性差以及网络资源分配不匹配等问题.仿真实验结果表明,所提出的算法降低了虚拟链路的映射路径长度,提高了虚拟网络映射效率和负载均衡性能,获得了较高的虚拟网络请求接受率.     

弹性光网络中负载均衡的优先共享通路保护

为在弹性光网络中实现最大化的备份频谱资源共享,提出了一种基于负载均衡的优先共享通路保护算法.在降低网络的阻塞率和保护开销时,综合考虑业务的传输距离、频谱资源利用率及链路状态等因素,建立整数线性规划模型确立优化目标,并提出启发式算法对路由和频谱分配联合优化选路,从而提供100%的单链路故障保护.仿真结果表明,与传统共享通路保护算法相比,所提算法在降低网络阻塞率的同时更有效地降低了保护开销,最大限度地实现备份频谱资源的共享.     

高效节能的虚拟网络重构算法

针对虚拟网络映射中的能耗问题,根据虚拟网络重构特征以及节点和链路的能耗特性,建立虚拟网络重构优化模型。通过设置底层物理网络的资源利用率阈值,周期性地将资源利用率大于高阈值和小于低阈值物理节点和物理链路上映射的虚拟节点和虚拟链路迁移到能耗增幅较小的物理节点和物理链路上,并采用节点、链路休眠和唤醒机制,动态地调整网络中活动物理节点和物理链路数量。模拟结果表明:EE-VNR算法有效地均衡了底层物理网络中节点和链路的负载水平,提高了虚拟网络请求接受率,大大地降低了虚拟网络映射的系统能耗。     

基于最小代价的跨域虚拟网络映射算法

针对多个自治域网络环境中的虚拟网络映射问题,提出了基于最小代价的跨域虚拟网络映射(MC-VNE)算法.首先根据虚拟网络的约束条件,计算每个虚拟节点的可用物理节点集合,然后利用最小权重路由算法,计算出每条虚拟链路的可用映射物理路径集合.借鉴克鲁斯卡尔最小生成树算法思想,依次在可用映射物理路径集合选择最小权重物理路径,然后将对应的虚拟链路映射到该物理路径上,并协调完成虚拟节点的映射操作.仿真结果表明,MC-VNE算法有效地降低了虚拟网络映射的资源代价,提高了虚拟网络请求接受率.     

基于可靠性保障的车联网中服务功能链映射算法

为支持未来交通系统中的海量服务,网络运营商将车辆作为移动智能终端加入物理设施网络来参与网络功能虚拟化是一种有前景的解决方案.然而,与静态网络不同,车联网的动态拓扑会使部分物理链路发生中断,使承载的虚拟链路失效,导致服务失败.以保障链路可靠性为约束,以提高服务映射成功率为优化目标,提出一种针对动态网络的服务功能链优化映射算法.首先,采用随机几何以及矩生成函数理论分析得出链路可靠性解析表达式,建立移动性物理网络中服务功能链的成功映射条件集合;其次,构造基于可靠性保障的服务功能链映射优化模型;最后,为了实现低复杂度求解,在可靠物理链路提取方案的基础上,采用子图同构的基本思想,结合匹配发散概率优化剪枝效率,并引入适应度匹配以提升映射成功率,从而提出高效映射算法.实验结果证明,与经典的属性排序映射算法以及设备位置映射算法相比,提出的算法能保障链路的可靠性,提高服务映射的成功率.     

面向多播请求的虚拟网络嵌入保护算法

针对弹性光网络(elastic optical networks,EONs)中提高虚拟请求的生存性问题,提出一种基于节点关联度的双树嵌入保护DEP-NCD(dual-tree embedding protection based on node correlation degree) 算法.该算法采用预先规划的方法为工作树分配链路分离的保护树,在发生故障时,能够尽快利用网络中的空闲资源,为中断的请求重新选定路径,保证请求能够不间断传输,减少因故障造成的损失,避免对用户造成严重的影响.仿真结果表明,该算法能最大限度地减少资源的使用,避免冗余多播请求在底层光网络中的传输.     

基于粒子群算法的电力通信光纤网络恢复优化

针对电力通信光纤网络的恢复,提出一种基于粒子群算法的电力光纤网络恢复优化算法,算法以电力光纤网络的虚拓扑结构为主要研究对象,模拟鸟群觅食行方式获得网络业务受损节点恢复方案。结果表明,粒子群算法可以快速、有效求得网络恢复问题的优化解,是求解网络恢复问题的一个较好方案。     

优化人工蜂群算法的跨域虚拟网络映射算法

针对跨域虚拟网络映射问题,提出一种基于优化人工蜂群算法的跨域虚拟网络映射算法.该算法采用集中管理、分布控制的方式实现物理网络资源的有效利用,并就人工蜂群算法收敛速度慢、局部最优缺点,提出寻优能力更强的优化人工蜂群算法进行域间映射请求的划分.实验结果表明:与LID-MVNE算法、Policy-MVNE算法、GA-MVNE算法相比,所提算法能够以更小的额外开销、更少的划分时间实现更高的接受率.     

基于模糊划分的神经网络集成

基于模糊聚类思想,提出了一种神经网络集成方法.由训练数据的模糊聚类结果,把训练数据划分成相交子集,基于各子集生成集成的个体神经网络.由于各子集所包含的数据和数据的类别各不相同,因而个体神经网络性能和结构存在差异.子集个数确定集成中个体神经网络个数.另外,基于隶属度函数计算公式,提出了个体神经网络输出结论结合方法.理论分析和实验结果表明,此方法对模式分类能取得较好的效果.     

A Novel Dynamic Routing and Wavelength Assignment Integrate Algorithm in WDM Optical Network

Dynamic routing and wavelength assignment in the wavelength division multiplex optical networks with both dynamic service tragic and limited-range wavelength conversion have been discussed. Based on Moone-Dijkstra algorithm, a novel heuristic dynamic mincost ＆ optimal virtual wavelength path （DMC-OVWP） algorithm is proposed, in which the probability and limitation of wavelength conversion are taken into account. With separation and combination of routing and wavelength assignment sub-problems, RWA problem is optimized. The simulation results for the topology like China Education and Research Network using the algorithm show that low blocking probability is obtained.     

基于安全感知的网络切片部署策略

针对网络切片的安全部署问题,提出一种基于安全感知的网络切片部署策略。在网络切片部署阶段,先进行虚拟网络功能（VNF）映射,从安全需求的角度定义VNF与物理节点之间的安全约束条件;其次,提取切片部署过程中物理节点的安全特征矩阵,利用策略网络输出安全特征矩阵的概率分布并进行排序;最后,采用基于策略的强化学习方法求解VNF的映射结果。当VNF映射完成后,采用Dijkstra算法进行虚拟链路映射,得到网络切片安全部署结果。仿真结果表明,所提策略在长期收益开销比、请求接受率、网络资源利用率、带宽利用率与运行时间上均优于GRC、VNEC-RL与SVNEC-RL算法,且保证了部署过程中网络切片的安全需求。     

基于人工神经网络烟度计有效光路的算法

为准确计算烟度计的有效光路，基于人工神经网络提出了对QN-1型全流消光式烟度计有效光路的计算方法．该方法利用烟度计有效光路的关键影响因素即空气扫气压力和发动机的转速为输入，构造了一种反向传播神经网络，并利用试验数据进行训练，然后仿真烟度计的有效光路．试验表明，仿真数据与试验数据偏差在-0．0399～0．0486之间．由此可见，利用人工神经网络计算烟度计的有效光路准确实用．     

基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型

针对虚拟网络生存性缺乏准确的定量描述,提出了一种基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型。根据虚拟网络运行特征,重点引入虚拟网络重构状态以及认知状态,构建一种优化的虚拟网络状态转移图,并引入半马尔科夫理论,建立虚拟网络状态转移概率方程,构建基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型,最后通过仿真实验验证了虚拟网络生存性对各参量的敏感度以及不同类型虚拟网络的生存性特点。仿真表明,降低网络部件发生故障的概率,提高虚拟网络攻击识别概率和虚拟网络重构成功概率可以显著提高虚拟网络生存性;在映射阶段进行资源备份可以显著增强军事虚拟网络生存性。     

Efficient Algorithm for Energy-Aware Virtual Network Embedding

Network virtualization is a promising approach for resource management that allows customized Virtual Networks(VNs) to be multiplexed on a shared physical infrastructure. A key function that network virtualization can provide is Virtual Network Embedding(VNE), which maps virtual networks requested by users to a shared substrate network maintained by an Internet service provider. Existing research has worked on this, but has primarily focused on maximizing the revenue of the Internet service provider. In this paper, we consider energy-aware virtual network embedding, which aims at minimizing the energy consumption for embedding virtual networks in a substrate network. In our optimization model, we consider energy consumption of both links and nodes. We propose an efficient heuristic to assign virtual nodes to appropriate substrate nodes based on priority, where existing activated nodes have higher priority for hosting newly arrived virtual nodes. In addition, our proposed algorithm can take advantage of activated links for embedding virtual links so as to minimize total energy consumption. The simulation results show that, for all the cases considered, our algorithm can improve upon previous work by an average of12.6% on acceptance rate, while the consumed energy can be reduced by 12.34% on average.