服務適配的虛擬網資源配置與管理機制研究

《服務適配的虛擬網資源配置與管理機制研究》是依託浙江大學，由吳春明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：服務適配的虛擬網資源配置與管理機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：吳春明
• 項目類別：面上項目

項目摘要

隨著網路套用與融合進程的不斷深入，紛繁的個性化業務層出不窮，面對差異日益擴大的業務需求，如何為業務定製虛擬網成為網路虛擬化研究的關鍵問題。本課題提出服務適配的概念和方法進行虛擬網資源的配置與管理，在保證差異服務需求的前提下，提供最合理的頻寬、能耗等資源配置和管理，使得整個虛擬網路系統高效和節能。課題從四方面尋求突破和創新：1、提出差異化的業務分類方法，為面向業務的網路服務模型提供最佳化；2、針對網路流量的時變特點，提出基於區間估計的虛擬網自適應頻寬提供算法，提高資源利用率；3、運用排隊理論對虛擬網節點快取和佇列管理算法參數配置進行建模，以得到最優配置；4、通過分散式部署測量探針等方式，提出靈活、細粒度的虛擬網路測量方法, 為自適應資源管理策略提供反饋機制。課題的研究將為虛擬網路技術體系提出有意義的理論結果，為我國三網融合提供有效支撐，對營造高效、綠色、低碳的網路生態環境給予可行方案。

結題摘要

隨著網路套用與融合進程的不斷深入，紛繁的個性化業務層出不窮，面對差異日益擴大的業務需求，如何為業務定製合適的虛擬網成為網路虛擬化研究的關鍵問題。本課題提出“服務適配”的概念和方法進行虛擬網資源的配置與管理，在保證差異服務需求的前提下，提供最合理的頻寬、能耗等資源配置和管理，使得整個虛擬網路系統高效和節能。圍繞著本項目的研究內容，項目的研究工作主要體現在4個方面：1、對業務特徵進行分析，提出適合虛擬網構建的業務分類和網路業務流量的智慧型分類方法。主要包括基於分治投票策略的流量特徵選擇方法、基於疊代SMOTE過抽樣技術、基於加權K-L距離的概念漂移檢測方法以及基於最大熵的流量分類方法。2、為滿足差異化的業務需求，研究服務適配的虛擬網資源分配及動態調整策略。主要包括：針對時延約束的虛擬網構建問題，提出基於有效路徑集的多商品流問題模型進行規劃求解；針對虛擬網頻寬需求的動態特性，提出基於魯棒最佳化的虛擬網頻寬資源動態調整方案；提出基於多商品流模型的虛擬網快速癒合算法，以解決虛擬網的癒合問題；基於Excess-rate (ER)排隊理論，推導出佇列管理參數與業務量和服務質量的關係公式，為虛擬網節點配置提供依據。3、進行虛擬網測量研究，為虛擬網資源分配、動態頻寬調整提供感知數據。提出分散式認知系統的架構，通過在物理網路節點上部署多種軟感測器，並向區域認知伺服器上報資源信息；為了快速分發感知信息，提出了基於Q學習的旁路路徑選擇算法和基於Q學習的多路徑資源收集算法。4、採用Xen 虛擬機技術以及NetFPGA 1.0研發了可重構虛擬化路由交換節點設備，並基於該設備及資源管控平台組建了虛擬化網路試驗床，為完善數學模型提供實驗依據。項目的研究成果在《IEEE Communications Magazine》、《Computer Networks》、《IET Communications》、ICC'12 等國際期刊和國際會議以及《SCIENCE CHINA：Information Sciences》、《Chinese Journal of Electronics》、《通信學報》等國內重要期刊上發表和錄用了22餘篇與本課題相關的論文，其中15 篇SCI檢索，7篇EI檢索，申請了9 項發明專利，其中授權4 項。