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第 33 卷第 8期 通 信 学 报 Vol.33 No. 8
2012年 8月 Journal on Communications August 2012
可重构服务承载网愈合机理研究
缪宇霆,吴春明,杨强,姜明
1. 浙江大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027;2. 浙江大学 电气工程学院, 浙江 杭州 310027;
3. 杭州电子科技大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027
摘 要:提出了种服务承载网的快速愈合算法。该算法将服务承载网的愈合问题等价地转化为多商品流问题进
行解决。通过大量的仿真实验的验证和量化分析表明,该方法相比较传统的全局重映射方法,能更高效地提高服
务承载网的愈合成功率以及愈合效率,从而快速地实现网络服务的恢复,并可显著地降低对底层网络负载的影响。
关键词:网络虚拟化;服务承载网;抗毁;重构;愈合
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1000-436X201208-0052-10
问题。 可重构柔性网络 种面向服务提供的
1 引言
新型网络体系结构的出现,可以使互联网摆脱传统
当今的互联网信息产业正处于高速发展状态。 网络技术的束缚, 解决当前互联网面临的 2大问题:
在传统 的网络 体系 结构 下 ,依靠 拓展链 路传 输带 1 网络是刚性的,只能依靠升级和扩展;2 网络
宽,提高节点处理能力,增加节点存储容量,融入资源是共享的,彼此之间会互相干扰。
网络控 制协议 等升 级扩 展 技术已 经难以 满足 日益在可重构柔性网络中,用户业务与网络服务的
扩大的用户业务承载需求,并且随之产生了系列关系从传统的紧耦合变为松耦合:所构建网络提供
网络复 杂度快 速提 高和 数 据传输 效率显 著降 低的服务的方式是基于网络自身的能力,而不是特定的
收稿日期:2011-08-30;修回日期:2012-04-13
基金项目:国家重点基础研究发展计划973计划基金资助项目2012CB315903;国家自然科学基金资助项目61070157,
61070213, 61103200;浙江省重点科技创新团队基金资助项目2011R50010
第 33 卷第 8期 通 信 学 报 Vol.33 No. 8
20第12 8期年 8月 缪宇霆等: Jou 可 rn 重构 al on 服务 Com 承载 mun 网愈 ications 合机理 研究 Augus t 20 5312
用户业务需求,从而实现了用户与服务分离;每种 个 服 务承 载 网在 底层 物理网 络 之上 进 行 次重 新
网络服务可以支持多种特性相似的用户业务,新的映射。这将导致服务承载网愈合速度慢,且将严重
可重构服务承载网愈合机理研究
业务可以利用原有的网络服务作为支撑,使得网络 影 响 和干 扰 其他 虚拟 网的正 常 运行和 端到 端的 服
需要升级的几率大幅降低。 务提供。
可重构柔性网络技术利用构建可重构服务缪宇霆,吴春 承 明,杨强本文认,姜明为, 可重构服务承载网的快速愈合问题
1. 浙江大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027;2. 浙江大学 电气工程学院, 浙江 杭州 310027;
载网的方式来提供相应的网络服务。在服务承载网既是承载网重构重映射问题,同时也与其自身
3. 杭州电子科技大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027
中,网络服务提供的质量直接影响用户需求的满足抗毁性相关。近几年来,虽然服务承载网抗毁方面
程度和用户请求的响应速率。因此,服务承载网需的研究也取得了较多成果,但仍然存在诸多不
要在底摘 层网要:络发提出了种服务承载生故障时快速愈网的快速愈合算法。合,才能尽可能快该算法将服务承载网的愈合问题等价地转化为多商品流问题进足之处。文献11提出了种基于分布式Agent的虚
行解决。通过大量的仿真实验的验证和量化分析表明,该方法相比较传统的全局重映射方法,能更高效地提高服
地恢复正常的网络服务供应,维持终端用户继续正拟资源自管理机制,用于监控运行于底层网络上方
常地获务承载网的愈合成功率以及愈合效率,取他们所订阅的服务。 从而快速地实现网络服务的恢复,的服务承载并可显著地降低对底层网络负载的影响。网是否发生故障,并且也提出了承 载网
关键词:网络虚拟化;服务承载网;抗毁;重构;愈合
本文研究了服务承载网的快速愈合机理并 提 愈合 的概念, 但是并没有给出具体的愈合方法。
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1000-436X201208-0052-10
出了服务承载网的快速愈合算法。该算法区别于传 文献12 设计出了种基于共享备用资源的服务承
统的对失效服务承载网进行全局重映射的方法,它载网保护方法,该方法按照预先给每个承载网分配
通 过引入 多商 品流问 题 multi-commodity flow 定数量的备用网络资源,用于避免在底层网络发
problem 的解决策略,将服务承载网愈合的问题转生故障时带来的承载网失效问题。这种方法可以看
化为多商品流问题,通过解次多商品流问题愈合作是种离线的服务承载网保护方法,不能很好地
多个损坏的服务承载网,以实现承载网发生故障时 解决在线的承 载网失效 问题 。文献13给出的网络环
的快速愈合,从而使得服务承载网具有快速可重构 境中错误诊断的策略主要基于及时发现并解决底层
这特性。该方法可以提高服务承载网的愈合成功 网络中出现的硬件故障的方法来恢复失效的服务承
率,降低愈合时的时间消耗,并且可以保持整个底 载 网。 当某 些硬件 故障 受客观 条 件限 制不 能被及 时修
层网络在服务承载网愈合之后的负载均衡。 复 时, 就会 降低 服务承 载 网恢 复 的效 率。
总的来说,成熟的服务承载网愈合方法还未被
2 相关工作
研究,现存的愈合方法基本上等价于传统的构网算
通常,服务承载网可被 认 为是种面向不同法,即在底层网络发生故障时对失效的服务承载网
用 户提 供差 异化服 务的 虚拟 网络 ,用 于满足 用 户进行全局重映射;此外,服务承载网抗毁性方面的
对 服务 的个 性化需 求。 利用 网络 虚拟 化技术 可 构 研 究 大部 分 又基 本上 是基于 共 享资 源 保护 方面 的
建 多个 提供 异质服 务的 承载 网, 并同 时共享 底 层策略,并未具体实现服务承载网的愈合方法。本文
物 理网 络的 资源。 因此 ,可 以认 为网 络虚拟 化 技针对服务承载网愈合方法研究的不足,提出了基于
问题。 可重构柔性网络 种面向服务提供的
术 是实 现服 务承载 网构 建、 运行和维 护的重 要 技 多 商 品流 问 题思 想的 可重构 服 务承 载 网快 速愈 合
1 引言
新型网络体系结构的出现,可以使互联网摆脱传统
术实现方式。 算法,旨在提高服务承载网的愈合能力,加快服务
当今的互联网信息产业正处于高速发展状态。 网络技术的束缚, 解决当前互联网面临的 2大问题:
众所周知,目前基于网络虚拟化技术的服务承承载网在遭遇故障时的愈合速率,以及缩小服务承
在传统 的网络 体系 结构 下 ,依靠 拓展链 路传 输带 1 网络是刚性的,只能依靠升级和扩展;2 网络
载网构建问题大部分是NP完全NP-complete问题。载网在愈合时的重构规模。
宽,提高节点处理能力,增加节点存储容量,融入资源是共享的,彼此之间会互相干扰。
近年来启发式算法和线性规划方法的出现 ,初
3 问题描述
网络控 制协议 等升 级扩 展 技术已 经难以
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