摘要：随着互联网业务类型的不断丰富,网络应用所需的服务可靠性类别与日增多。综合考虑各项业务流的特性,保证不...随着互联网业务类型的不断丰富,网络应用所需的服务可靠性类别与日增多。综合考虑各项业务流的特性,保证不同QoS的网络流按合约可靠传输是学术界的关注热点之一。网络切片(Network Slicing)为QoS保障提供了新的思路,将网络资源按可承载特性划分为不同子网,各子网有独立的逻辑拓扑视图,由此不同的业务可以使用合适的切片进行传输,改善QoS性能保障。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)通过解耦控制平面和转发平面,集中编程管控全网拓扑与转发资源,是实现网络切片的有效技术手段。研究SDN场景下的网络切片设计与管理机制具有重要的实际意义。本文的主要研究内容如下:(1)提出了自适应于网络状态与用户需求的切片规划与调整方法。一方面,为了让网络资源最佳匹配用户的QoS需求,提出了自适应于网络状态与用户需求的切片规划方法。通过聚类得到用户流量需求的不同类别划分,针对每类流量求解切片规划模型,结合连通性检查得到切片部署方案。另一方面,为了避免流量需求变化带来的切片资源闲置或者过载,提高各切片合约率,提出了感知切片QoS变化的切片资源调整算法。通过删除违约率较大以及利用率较低的切片,释放网络资源,创建新切片,在流量特征动态变化时保障了服务质量。实验结果表明,网络切片可有效提高用户的合约率;切片资源调整策略抑制了合约率的衰减,将合约率维持在较高水平。(2)提出了一种热点方向优先的切片内流量重路由方法。为了提高切片内各链路负载均衡度,将工作聚焦于待调整路由流量的选取。考虑到不同OD对流量的路径耦合性,在负载过高区域中,考察不同方向上的OD流负载分布,优先重路由高负载方向上的网络流,以此提高重路由的有效性。实验结果表明,在流量具有方向性分布时,该算法可更好地提高负载均衡度。(3)设计了SDN场景下保障多业务QoS的网络切片实验平台。为了响应用户实时的QoS流量需求,设计了平台的网络结构、用户QoS请求提交与响应方式、网络性能测量与切片管理流程等组件或功能,为前述网络切片设计与管理算法研究提供了保障。更多还原显示全部
