碩士論文開(kāi)題演示課件

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.,虛擬網(wǎng)絡(luò)分片中資源動(dòng)態(tài)調(diào)整的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),姓名：*** 學(xué)校：***,.,研究背景,Alliance N. Description of Network Slicing Concept[J]. NGMN 5G P, 2016, 1. Orange J S B, Armada A G, Evans B, et al. White Paper for Research Beyond 5G[J]. Accessed, 2015, 23: 2016. 未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)需求不同，需要不同網(wǎng)絡(luò)支持不同的需求，為了節(jié)省成本，運(yùn)營(yíng)商不會(huì)為每種業(yè)務(wù)部署一張?zhí)囟ǖ木W(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的發(fā)展，使得共享同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施成為了可能，在同一張網(wǎng)絡(luò)上虛擬出多個(gè)邏輯上相互隔離的網(wǎng)絡(luò)切片，以滿足不同業(yè)務(wù)的需求。,Bari M F, Boutaba R, Esteves R, et al. Data center network virtualization: A survey[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2013, 15(2): 909-928. 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)虛擬化技術(shù)極大地提高了靈活性，簡(jiǎn)化管理，提高業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，屬于一個(gè)應(yīng)用的多個(gè)虛擬機(jī)部署在多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，產(chǎn)生的流量經(jīng)常與其他應(yīng)用的流量共享底層網(wǎng)絡(luò)，這就會(huì)造成TCP吞吐碰撞和網(wǎng)絡(luò)阻塞。將相同應(yīng)用的虛擬機(jī)劃分成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，也就是網(wǎng)絡(luò)分片，可以解決以上問(wèn)題。,.,研究背景,Alliance N. 5G white paper[J]. Next Generation Mobile Networks, White paper, 2015. Ericsson:?based?“Network slice”to achieve 5G?“network that is services”?based on SDN and cloud[EB/OL]. (2016-08-30)[2016-08-30]. 網(wǎng)絡(luò)分片能夠滿足用戶的動(dòng)態(tài)需求 ，使網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)分配資源的能力，對(duì)形成的“網(wǎng)絡(luò)切片”進(jìn)行監(jiān)督管理，允許根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)量，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的分配進(jìn)行擴(kuò)容、縮容和動(dòng)態(tài)調(diào)整。從而提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。? 業(yè)務(wù)隨時(shí)間的變化而變化，有些業(yè)務(wù)具有突發(fā)性。比如體育盛事時(shí)，IPTV網(wǎng)資源要提高；雙十一時(shí)，阿里天貓數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要擴(kuò)容。 對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)分片資源進(jìn)行調(diào)整不僅要提高網(wǎng)絡(luò)分片中鏈路帶寬，還要提高中間虛擬節(jié)點(diǎn)的資源，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)資源的匱乏會(huì)造成時(shí)延，影響整個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)的性能。,.,相關(guān)工作,Chen J L, Ma Y W, Kuo H Y, et al. Software-Defined Network Virtualization Platform for Enterprise Network Resource Management[J]. IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing, 2015, 4(2):1-1.,這篇文章提出了基于SDN的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)分片中資源動(dòng)態(tài)調(diào)整的方案，通過(guò)flowvisor將網(wǎng)絡(luò)虛擬化分片，然后檢測(cè)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)分片的資源使用情況，使用線性規(guī)劃的方法將網(wǎng)絡(luò)分片中的資源（帶寬）進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而使得網(wǎng)絡(luò)整體的資源利用率達(dá)到最高。 存在問(wèn)題： 1、只考慮了鏈路的帶寬，未考慮網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)的資源使用情況； 2、分片中資源利用率沒(méi)有給出明確定 義,.,相關(guān)工作,Feng T, Bi J, Wang K. Allocation and scheduling of network resource for multiple control applications in sdn[J]. China Communications, 2015, 12(6): 85-95.,這篇文章提出，在基于SDN的網(wǎng)絡(luò)下，網(wǎng)絡(luò)資源包括鏈路帶寬以及交換機(jī)流表資源，作者提出了一種基于價(jià)格的聯(lián)合分配模型，使得鏈路帶寬能夠按照用戶所付價(jià)格按比例分配，最大化鏈路吞吐量；設(shè)計(jì)了一種popular flow（經(jīng)常發(fā)生的流）的調(diào)度機(jī)制，使得全局時(shí)延最小。作者在Floodlight中開(kāi)發(fā)了一個(gè)流調(diào)度模塊，虛擬轉(zhuǎn)發(fā)空間（VFS），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平面流的調(diào)度，使得時(shí)延最小。,可參考點(diǎn)： 這篇文章網(wǎng)絡(luò)資源的分配模型和流表的調(diào)度機(jī)制可以值得參考。,.,相關(guān)工作,Qu L, Assi C, Shaban K. Delay-aware scheduling and resource optimization with network function virtualization[J]. IEEE Transactions on Communications, 2016, 64(9): 3746-3758.,本篇文章，研究了VNF調(diào)度問(wèn)題和相關(guān)的資源優(yōu)化方法。VNF調(diào)度是指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)功能的一系列的調(diào)度策略，激活多個(gè)VNF來(lái)處理到達(dá)的流量。作者考慮了VNF傳輸和處理時(shí)延，將VNF調(diào)度和流量引導(dǎo)建模成混合整形規(guī)劃問(wèn)題。目的是最小化所有VNF調(diào)度的時(shí)延。因?yàn)閂NF傳輸時(shí)延與虛擬鏈路帶寬有關(guān)，又提出了動(dòng)態(tài)調(diào)整連接VM之間的虛擬鏈路上的帶寬，從而減少調(diào)度完工時(shí)間。 單純的鏈路帶寬調(diào)度算法較簡(jiǎn)單，根據(jù)流量感知?jiǎng)討B(tài)調(diào)整，負(fù)載輕的鏈路分配較少的帶寬資源，負(fù)載重的鏈路分配較多的帶寬資源。 存在問(wèn)題： 只考慮了鏈路的帶寬，未考慮網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)的資源情況,.,相關(guān)工作,Lee S S W, Li K Y, Chan K Y, et al. Design of bandwidth guaranteed OpenFlow virtual networks using robust optimization[C]//2014 IEEE Global Communications Conference. IEEE, 2014: 1916-1922.,這篇文章考慮了流量的不確定性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用，不像大多數(shù)現(xiàn)有的方法是直接在物理網(wǎng)絡(luò)上對(duì)帶寬進(jìn)行分片。在本文系統(tǒng)中，每一條虛擬鏈路的帶寬描述器包含一對(duì)值（保障帶寬和上限帶寬）。每一個(gè)用戶在任何時(shí)刻被保證擁有保障帶寬，不受其他用戶干擾，并且，可以在短時(shí)間內(nèi)（當(dāng)丟包率比預(yù)定值要大時(shí)）使用上限帶寬。這種特性使得openflow網(wǎng)絡(luò)可以提高具有突發(fā)流量的業(yè)務(wù)Qos。 文章定義了上限帶寬值Ul、保證帶寬值Gl，r=（Ul+Gl）/2,當(dāng)虛擬網(wǎng)絡(luò)中的速率小于r時(shí)，其他虛擬網(wǎng)絡(luò)可以在這個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中傳輸流量，前提是后者遵守前者的帶寬約定。 存在問(wèn)題：只提出了理論，未真正實(shí)現(xiàn)； 參考點(diǎn)：擴(kuò)容的方式可以是借用其他虛擬網(wǎng)絡(luò)的資源,.,相關(guān)工作,Wang C, Wang C, Yuan Y. Dynamic bandwidth allocation for preventing congestion in data center networks[C]//International Symposium on Neural Networks. Springer Berlin Heidelberg, 2011: 160-167.,這篇文章提出當(dāng)前數(shù)據(jù)中心，在物理機(jī)器上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)是一個(gè)理想的提供靈活的方法。屬于一個(gè)應(yīng)用的很多虛擬機(jī)部署在多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，產(chǎn)生的流量經(jīng)常與其他應(yīng)用的流量共享底層網(wǎng)絡(luò)，這就會(huì)造成TCP吞吐碰撞和網(wǎng)絡(luò)阻塞。 文章提出將相同應(yīng)用的虛擬機(jī)劃分成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，也就是網(wǎng)絡(luò)分片，提出了一種帶寬動(dòng)態(tài)分配機(jī)制，以防止擁塞并且使得底層網(wǎng)絡(luò)利用率達(dá)到最高。,.,相關(guān)工作,羅娟,徐越陽(yáng).網(wǎng)絡(luò)虛擬化中動(dòng)態(tài)資源分配算法研究[J].通信學(xué)報(bào).2011,這篇文章提出了虛擬網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配及調(diào)整的算法，建立了分析模型，考慮了物理節(jié)點(diǎn)和物理鏈路的負(fù)載情況，使得物理網(wǎng)絡(luò)資源利用率達(dá)到最高。,.,研究?jī)?nèi)容,研究目標(biāo)： 當(dāng)某個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)分片中業(yè)務(wù)需求量增加，網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供較好的服務(wù)時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)分片中的資源進(jìn)行擴(kuò)容；當(dāng)某個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)分片中業(yè)務(wù)需求量很少時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)分片中的資源進(jìn)行縮容。 研究創(chuàng)新性： 綜合考慮虛擬網(wǎng)絡(luò)分片中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、鏈路資源，對(duì)二者進(jìn)行聯(lián)合調(diào)整。 研究?jī)?nèi)容：,1、綜合考慮節(jié)點(diǎn)、鏈路的資源情況，建立資源動(dòng)態(tài)調(diào)整模型 2、通過(guò)SDN實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分片及其資源動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制,.,,謝 謝,