《多故障場景高效虛擬網路生存性機制》是依託北京郵電大學，由王穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多故障場景高效虛擬網路生存性機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王穎
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
網路虛擬化是未來網路的重要特徵和演進方向。保障虛擬網路的生存性對於故障條件下虛擬網路及其業務的正常運行具有重要的意義。因此針對網路虛擬化環境中不同的底層故障場景，需要研究相應的虛擬網路生存性機制。.針對當前虛擬網路生存性研究尚未充分解決的資源效率、節點位置約束、生存性效果等方面的問題，本項目面向不同的底層網路故障場景，設計相應的生存性策略。本項目的研究內容包括：1）設計基於備份資源特性的單鏈路故障虛擬網路生存性映射方法；2）設計基於節點位置約束的單節點故障虛擬網路生存性映射方法；3）研究拓撲感知的多重隨機故障虛擬網路生存性機制；3）研究基於風險預測的災難故障虛擬網路生存性機制；最後通過仿真實驗驗證相應的機制與算法，為網路虛擬化環境中虛擬網路的生存性機制提供理論和技術基礎。
結題摘要
網路虛擬化是未來網路的重要特徵和演進方向。虛擬網路及其承載的業務高度依賴於底層物理網路的正常可靠運行。本項目面向網路虛擬化環境中底層網路發生故障下虛擬網路的生存性需求，針對單鏈路、單節點、多重隨機故障和災難故障這幾種典型的底層網路故障場景，以及這些場景下虛擬網路生存性映射研究的不足，分析並選取恰當的生存性策略，設計經濟高效的虛擬網路生存性映射機制，本項目主要研究內容和結果概述如下： (1)針對對單鏈路故障，本項目提出一種兼顧資源成本和網路負載均衡的資源分配方案，採用線性規劃建模並求解該虛擬網路生存性映射問題，基於對工作資源和備份資源的不同策略設計目標函式，同時提出求解備份資源共享量的限制條件。 (2)針對單節點故障，本項目提出了一種滿足節點位置約束的高效生存性映射機制。項目提出一種分解的物理網路模型分別對虛擬網路的主用資源和備份資源加以映射，並提出一種基於共享的備份資源成本模型，設計生存性映射算法，求得最優的資源共享方案。 (3)針對多重隨機故障，本項目提出一種混合策略下基於拓撲感知的面向生存性映射機制，在虛擬網路初始映射過程中，通過量化並定義物理節點的可恢復度，提出基於網路整體生存性的虛擬網路初始映射算法；在虛擬網路的恢復過程中，針對不同類型物理網路節點連通度和節點能力差異，研究並提出不同的重映射算法，兼顧虛擬網路的生存性和物理網路的資源成本。 4)針對災難故障，本項目提出一種基於故障風險的盡力而為的虛擬網路生存性機制。該機制基於風險模型在資源初始化分配時充分考慮到潛在的故障發生風險，並在此基礎上提出一種多路徑的映射策略，減少故障發生時的損失，並充分利用底層拓撲中碎片化資源，提高物理網路的資源利用率。 本項目的研究成果為網路虛擬化環境中的針對底層網路故障的虛擬網路生存性機制提供理論和技術基礎。
