分布式分層虛擬網(wǎng)映射機(jī)制研究.pdf

1、如今互聯(lián)網(wǎng)龐大的規(guī)模、復(fù)雜異質(zhì)的管理體系使得諸如IPv6、安全路由、PIM-SM等技術(shù)難以大規(guī)模部署和應(yīng)用，從而導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)創(chuàng)新上面臨僵化境地。T. Anderson等人提出的網(wǎng)絡(luò)虛擬化被認(rèn)為是解決目前網(wǎng)絡(luò)僵局的有效辦法之一，其核心思想是將網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相分離，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商（Service Provider，SP）根據(jù)用戶請求，通過向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商（Infrastructure Provider，InP）購買或租賃網(wǎng)絡(luò)

2、資源，以在物理網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建虛擬網(wǎng)（Virtual Network，VN）的形式，為用戶提供端到端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
　　已經(jīng)有很多文獻(xiàn)從不同的角度研究了VN的映射算法，這些算法通常需要物理網(wǎng)絡(luò)的全局信息，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路帶寬等，采用集中式方式執(zhí)行，也就是利用一個(gè)集中式服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)物理網(wǎng)絡(luò)的全局狀態(tài)信息，并接收VN請求和為VN分配資源。然而隨著物理網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大以及虛擬網(wǎng)請求的增多，采用集中式處理方式維護(hù)、更新整個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的全局信息和處理

3、VN請求將變得非常困難。此外，在現(xiàn)實(shí)中，大規(guī)模物理網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)屬于不同InP的異構(gòu)自治域組成，而每個(gè)域的InP往往不提供其真實(shí)的具體的物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、資源等相關(guān)信息。因此，目前的這些映射算法難以適用于跨域情形下的虛擬網(wǎng)映射。
　　針對上述虛擬網(wǎng)映射技術(shù)面臨的一些挑戰(zhàn)，本文的主要工作如下：
　　1）深入研究了網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，在閱讀大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，我們首先提出了一個(gè)分布式分層虛擬網(wǎng)映射管理框架。在這個(gè)框架下，各個(gè)InP能夠有序地并

4、且分布式得構(gòu)建各自的虛擬網(wǎng)請求，無論是域內(nèi)的虛擬網(wǎng)請求，還是跨域的虛擬網(wǎng)請求。虛擬網(wǎng)映射可以得到較好地映射成功率，同時(shí)也提高了底層物理網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。
　　2）在這個(gè)框架中，我們設(shè)計(jì)了一種基于令牌的互斥機(jī)制。因?yàn)榭缬虻奶摂M網(wǎng)請求需要涉及到其他自治域的資源訪問，當(dāng)眾多InP都需要跨域映射虛擬網(wǎng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)底層網(wǎng)絡(luò)資源互斥性問題?；コ鈾C(jī)制用來協(xié)調(diào)各個(gè)InP進(jìn)行各自的跨域虛擬網(wǎng)請求映射。模擬實(shí)驗(yàn)測試的測試結(jié)果表明了互斥機(jī)制的可行性