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虚拟网络映射模型及其优化算法 被引量:40
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作者 蔡志平 刘强 +2 位作者 吕品 肖侬 王志英 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期864-877,共14页
网络虚拟化被视为构建新一代互联网体系架构的重要技术,它使得能在一个共享的底层物理网络上同时运行多个网络架构或网络应用,从而能为用户提供多样化的端到端定制服务.虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键环节,其目的是在满足虚拟网络... 网络虚拟化被视为构建新一代互联网体系架构的重要技术,它使得能在一个共享的底层物理网络上同时运行多个网络架构或网络应用,从而能为用户提供多样化的端到端定制服务.虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键环节,其目的是在满足虚拟网络资源需求的前提下,将虚拟网络植入到合适的底层物理节点和链路.虚拟网络映射需要解决资源约束、准入控制、在线请求和拓扑多样性等多方面的问题.根据应用场景、优化目标、映射方式和约束条件的不同,可以得到不同类型的虚拟网络映射优化问题.这些优化问题通常是NP难的.通过形式化建立了虚拟网络映射模型,归纳了虚拟网络映射的方法和算法.总结了解决虚拟网络映射模型优化问题的几条技术途径,指出了该领域中需要进一步研究的热点问题. 展开更多
关键词 网络虚拟化 虚拟网络映射 优化算法 整数规划
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基于粒子群优化的负载均衡的虚拟网络映射 被引量:15
2
作者 黄彬彬 林荣恒 +2 位作者 彭凯 邹华 杨放春 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1753-1759,共7页
虚拟网络映射忽略通信路径上中间节点的资源消耗,以底层物理网络资源消耗最小或路径最短为目标,导致最优路径上中间节点资源不足而出现瓶颈,影响整个底层网络的性能及后续虚拟网络请求成功率。该文针对这一问题考虑物理路径上中间节点... 虚拟网络映射忽略通信路径上中间节点的资源消耗,以底层物理网络资源消耗最小或路径最短为目标,导致最优路径上中间节点资源不足而出现瓶颈,影响整个底层网络的性能及后续虚拟网络请求成功率。该文针对这一问题考虑物理路径上中间节点资源消耗,以节点负载和链路负载同时达到均衡为目标,将路径跳数限制作为约束,建立虚拟网络映射的数学模型,并采用多目标负载均衡粒子群优化算法求解,记作LB-PSO。实验证明该算法有效地消除了资源瓶颈,为后续虚拟网络请求提供一个更为均衡的底层物理网络,从而提高了虚拟网络构建成功率、网络资源利用率以及基础设施提供商的收益。 展开更多
关键词 云计算 虚拟网映射 节点资源 负载均衡粒子群优化
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基于粒子群优化的虚拟SDN网络映射算法 被引量:8
3
作者 赵思逸 陈靖 龚水清 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期84-90,共7页
针对软件定义网络(SDN)虚拟化环境,以最小化网络映射开销为映射目标,提出一种高效的虚拟SDN网络映射算法。该算法使用粒子群优化算法,根据虚拟SDN网络映射模型定义粒子的位置、速度和相关操作,采用粒子的迭代优化求解映射问题。仿真结... 针对软件定义网络(SDN)虚拟化环境,以最小化网络映射开销为映射目标,提出一种高效的虚拟SDN网络映射算法。该算法使用粒子群优化算法,根据虚拟SDN网络映射模型定义粒子的位置、速度和相关操作,采用粒子的迭代优化求解映射问题。仿真结果表明,该算法能提高底层物理网络的资源利用率和映射成功率,降低交换机到控制器的通信时延。 展开更多
关键词 软件定义网络 网络虚拟化 虚拟网络映射 控制器部署 粒子群优化
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网络虚拟化技术综述 被引量:8
4
作者 江逸茗 兰巨龙 +2 位作者 韩青 席孝强 石晓飞 《网络新媒体技术》 2016年第4期1-7,共7页
网络虚拟化的核心思想是在一个基础网络架构中实现多种异构的虚拟网络并存,该技术是未来网络的一个重要研究方向。本文回顾了网络虚拟化技术的发展历程,对虚拟网的管理与映射算法进行了介绍,并对网络虚拟化的应用前景进行了展望。
关键词 网络虚拟化 虚拟网映射 动态适配 资源管理
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基于k最短路径算法优化与负载均衡的虚拟网络映射机制 被引量:8
5
作者 高斐 陈德礼 +2 位作者 洪家军 于智 田甜 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期146-154,共9页
针对当前虚拟网络映射存在局部区域的节点和链路负载压力过大、节点和相邻链路传输时产生报文抖动和资源浪费等问题,设计一种基于全网负载均衡的虚拟网络映射算法。将节点和相邻链路资源差异性考虑到节点映射中,对k最短路径算法的邻接... 针对当前虚拟网络映射存在局部区域的节点和链路负载压力过大、节点和相邻链路传输时产生报文抖动和资源浪费等问题,设计一种基于全网负载均衡的虚拟网络映射算法。将节点和相邻链路资源差异性考虑到节点映射中,对k最短路径算法的邻接矩阵进行优化,将矩阵转换成反映链路负载均衡的映射矩阵。通过对节点和链路资源的动态调整,分析虚拟网络映射时出现的瓶颈问题。实验结果表明,与随机算法和贪婪算法相比,该算法具有更好的虚拟网络映射率和网络负载均衡性。 展开更多
关键词 虚拟网络映射 负载均衡 抖动 网络瓶颈 k最短路径算法
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基于节点邻近感知与路径综合评估的虚拟网络映射算法 被引量:8
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作者 赵志远 孟相如 +1 位作者 苏玉泽 李振涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1979-1985,共7页
该文针对虚拟网络映射过程中节点与链路映射关联性差、虚拟邻接节点映射距离远和相邻节点链路资源消耗不均衡的问题,提出一种两阶段的基于节点邻近感知与路径综合评估的虚拟网络映射算法(NA-PVNM)。在节点映射阶段,首先对虚拟节点按照... 该文针对虚拟网络映射过程中节点与链路映射关联性差、虚拟邻接节点映射距离远和相邻节点链路资源消耗不均衡的问题,提出一种两阶段的基于节点邻近感知与路径综合评估的虚拟网络映射算法(NA-PVNM)。在节点映射阶段,首先对虚拟节点按照资源请求和广度优先搜索算法排序,然后对每个虚拟节点的候选物理节点考虑资源丰富度和拓扑邻近性,建立了节点适应值函数计算最佳映射节点。在链路映射阶段,采用k最短路径算法,对每条候选路径考虑可用带宽、途经物理节点资源最大值和路径跳数,通过路径适应值函数计算最佳路径。仿真结果表明算法降低了链路映射长度,提高了虚拟网络请求接受率和收益开销比。实验分析了位置约束和物理网络拓扑性质对算法性能的影响以及映射过程中物理网络资源占用情况。实验结果表明,在物理资源分布和虚拟网络请求的条件约束下,提高虚拟网络映射成功率的关键在于减少映射时的资源消耗。 展开更多
关键词 虚拟网络映射 节点邻近感知 路径综合评估 性能分析
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云计算环境下基于拓扑感知的虚拟网络映射研究 被引量:7
7
作者 陈春凯 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第12期156-160,共5页
网络虚拟技术被认为是克服Internet僵化的一种有效方法,特别是在云计算的环境下。但是虚拟网络映射问题(VNMP)是一个最主要的挑战,其主要是如何通过一种有效的方式将虚拟网络映射到底层网络上从而有效地利用底层的基础资源。虚拟网络映... 网络虚拟技术被认为是克服Internet僵化的一种有效方法,特别是在云计算的环境下。但是虚拟网络映射问题(VNMP)是一个最主要的挑战,其主要是如何通过一种有效的方式将虚拟网络映射到底层网络上从而有效地利用底层的基础资源。虚拟网络映射可以分为两个阶段:节点映射以及链接映射。在节点映射阶段,现有的算法通常使用完全的贪婪策略映射这些虚拟节点,而不考虑这些虚拟节点的拓扑,这将导致底层路径太长(有多个跳跃点)。为解决这一问题,提出一个拓扑感知的节点映射算法,该算法在进行映射时考虑节点的拓扑结构。在链接的映射阶段,新的算法采用k最短路径算法。模拟结果显示,新算法大大增加长期的平均收益,而接受的比率和长期的收益与成本(R/C)成比例。 展开更多
关键词 网络虚拟化 僵化 虚拟网络映射 底层网络 拓扑感知 云计算
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基于网络单纯形的虚拟网络映射算法 被引量:6
8
作者 王志臻 郑烇 +1 位作者 陈晨 田洪亮 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期13-17,24,共6页
在软件定义网络(SDN)架构中,虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键技术。针对虚拟网络映射算法映射成本高、执行时间长的问题,提出一种虚拟网络映射算法Simplex-VNM。在节点映射阶段,对虚拟节点按照资源需求进行排序,综合考虑节点连通性... 在软件定义网络(SDN)架构中,虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键技术。针对虚拟网络映射算法映射成本高、执行时间长的问题,提出一种虚拟网络映射算法Simplex-VNM。在节点映射阶段,对虚拟节点按照资源需求进行排序,综合考虑节点连通性和映射成本选择映射节点。在链路映射阶段,采用网络单纯形算法求解最小费用流问题。实验结果表明,相比于NA-PVNM和Improved-vnmFlib算法,该算法具有更低的映射成本和更短的运行时间。 展开更多
关键词 软件定义网络 虚拟网络映射 节点连通性 网络单纯形 效用函数 性能指标
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面向容错的网络虚拟化资源管理与映射算法 被引量:6
9
作者 潘淑文 常晓鹏 +1 位作者 周长胜 刘祥如 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2019年第1期13-17,共5页
网络虚拟化可以实现不同的虚拟网络部署在相同的物理网络之上,在不改变现有网络体系结构的基础上,建立互联网的新型体系架构,解决现有网络的"僵化"问题.将无线接入网融合到虚拟化资源管理架构,并基于拓扑识别和最小割集原理,... 网络虚拟化可以实现不同的虚拟网络部署在相同的物理网络之上,在不改变现有网络体系结构的基础上,建立互联网的新型体系架构,解决现有网络的"僵化"问题.将无线接入网融合到虚拟化资源管理架构,并基于拓扑识别和最小割集原理,提出了面向容错的虚拟资源映射算法,提高资源分配的可靠性.仿真验证表明,在节点压力较大、容错故障率较高的情况下,改进后的算法具有更高的虚拟请求成功率和更低的资源占用率. 展开更多
关键词 虚拟映射 鲁棒性 资源分配 无线接入网 容错性
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面向SDN的虚拟网络映射算法研究 被引量:6
10
作者 王健 赵国生 李志新 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期26-35,共10页
针对虚拟网络的映射问题,提出一种在SDN环境下基于蚁群混合遗传算法的虚拟网络映射方法。通过建立线性规划模型,将映射过程分为节点映射和链路映射,首先基于该融合算法将虚拟节点映射到物理节点上,再利用最短路径算法将虚拟链路映射到... 针对虚拟网络的映射问题,提出一种在SDN环境下基于蚁群混合遗传算法的虚拟网络映射方法。通过建立线性规划模型,将映射过程分为节点映射和链路映射,首先基于该融合算法将虚拟节点映射到物理节点上,再利用最短路径算法将虚拟链路映射到物理链路上,以此提高虚拟网络请求的接受率。仿真实验结果表明,与D-ViNE、R-ViNE以及RW-BFS相比,蚁群混合遗传算法能有效地将虚拟网络请求的接受率提高10%,并较好地改善了节点和链路的平均利用率以及映射的收益成本比值。 展开更多
关键词 SDN 网络虚拟化 蚁群混合遗传算法 虚拟网络映射
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基于灵活栅格光网络的节点聚合虚拟映射算法 被引量:6
11
作者 郑冬 刘逢清 《光通信技术》 北大核心 2019年第6期54-58,共5页
针对光交换节点处配有大量计算和通信资源数据中心的特点,提出一种虚拟节点聚合的虚拟网络映射算法。通过把同一虚拟网络的多个虚拟节点聚合映射到一个光节点上,聚合节点之间的通信由光节点配置数据中心的内部实现,非聚合节点之间的通... 针对光交换节点处配有大量计算和通信资源数据中心的特点,提出一种虚拟节点聚合的虚拟网络映射算法。通过把同一虚拟网络的多个虚拟节点聚合映射到一个光节点上,聚合节点之间的通信由光节点配置数据中心的内部实现,非聚合节点之间的通信由光节点之间的通信带宽实现,以减少虚拟网络映射对光网络带宽资源的需求,从而降低业务阻塞率。借助MyEclips和JAVA语言进行编程仿真分析,仿真结果表明:所提算法可以有效降低虚拟网络请求的阻塞率。 展开更多
关键词 灵活栅格光网络 数据中心 节点聚合 虚拟网络映射
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基于负载均衡的虚拟网映射随机算法 被引量:6
12
作者 余建军 吴春明 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期69-74,共6页
分析了基于"尽力服务"模式的虚拟网映射算法所存在的问题,并指出了其在资源均衡利用方面的不足,设计了物理网负载均衡代价指标,提出了负载均衡的虚拟网映射随机算法。实验表明,所提出的算法能提高物理网资源的负载均衡度和利... 分析了基于"尽力服务"模式的虚拟网映射算法所存在的问题,并指出了其在资源均衡利用方面的不足,设计了物理网负载均衡代价指标,提出了负载均衡的虚拟网映射随机算法。实验表明,所提出的算法能提高物理网资源的负载均衡度和利用率,从而提高虚拟网构建请求的接受率和物理网提供商的收益。 展开更多
关键词 虚拟网映射 负载均衡 随机算法 强化学习
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链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射 被引量:6
13
作者 刘焕淋 蒲欣 +1 位作者 陈勇 王展鹏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期946-952,共7页
针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射(RA-DPVONE)方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上... 针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射(RA-DPVONE)方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上的可用频谱资源和链路故障概率,设计虚拟链路映射的工作光路和保护光路的链路代价更新公式,仅为不满足可靠性需求的虚拟链路映射资源共享保护光路.仿真结果表明,所提方法能降低网络的带宽阻塞率,提高虚拟网络请求接受率和弹性光网络的频谱资源利用率. 展开更多
关键词 弹性光网络 虚拟网络映射 可靠性感知 差异保护 多链路故障 带宽阻塞率
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基于多目标粒子群优化的虚拟网络映射算法 被引量:6
14
作者 李贞 郑向伟 张辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期755-759,776,共6页
在虚拟网络映射中,多数研究只考虑一个映射目标,不能体现多方的利益。为此,将多目标算法和粒子群算法结合,提出了一种基于多目标粒子群优化(PSO)的虚拟网络映射算法(VNE-MOPSO)。首先,在基本的粒子群算法中引入交叉算子,扩大了种群优化... 在虚拟网络映射中,多数研究只考虑一个映射目标,不能体现多方的利益。为此,将多目标算法和粒子群算法结合,提出了一种基于多目标粒子群优化(PSO)的虚拟网络映射算法(VNE-MOPSO)。首先,在基本的粒子群算法中引入交叉算子,扩大了种群优化的搜索空间;其次,在多目标优化算法中引入非支配排序、拥挤距离排序,从而加快种群的收敛;最后,以同时最小化成本和节点负载均衡度为虚拟网络映射目标函数,采用多目标粒子群优化算法求解虚拟网络映射问题(VNMP)。实验结果表明,采用该算法求解虚拟网络映射问题,在网络请求接受率、平均成本、平均节点负载均衡度、基础设施提供商的收益等方面具有优势。 展开更多
关键词 虚拟网络映射 多目标优化算法 粒子群优化算法 非支配排序 拥挤距离排序 交叉算子
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改进的两阶段虚拟网映射算法 被引量:4
15
作者 徐鹏 李勇 +2 位作者 金德鹏 苏厉 曾烈光 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第5期79-82,共4页
在两阶段虚拟网映射算法的基础上,将映射时物理节点的地理位置约束纳入考虑,并修改节点可重复映射算法,提出一种结合节点资源迁移和链路分割思想的改进算法。仿真结果表明,与原算法相比,改进算法的虚拟网映射成功率可提高10%左右,物理... 在两阶段虚拟网映射算法的基础上,将映射时物理节点的地理位置约束纳入考虑,并修改节点可重复映射算法,提出一种结合节点资源迁移和链路分割思想的改进算法。仿真结果表明,与原算法相比,改进算法的虚拟网映射成功率可提高10%左右,物理网络的长期平均收益约提高15%,收益成本比约提高12%。 展开更多
关键词 虚拟网映射 虚拟网嵌入 节点映射 链路映射 节点资源迁移算法 链路分割算法
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节点删除法的虚拟网络映射算法 被引量:5
16
作者 朱军 许倩 +1 位作者 易辉跃 胡宏林 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第5期37-43,共7页
虚拟网络映射是虚拟网络研究的关键内容,传统的贪婪算法在映射成功率和降低网络负载方面存在不足.将系统科学研究方法引入到虚拟网映射中,提出一种基于节点删除法的虚拟网络映射算法,根据节点删除对网络连通的影响程度来对网络节点进行... 虚拟网络映射是虚拟网络研究的关键内容,传统的贪婪算法在映射成功率和降低网络负载方面存在不足.将系统科学研究方法引入到虚拟网映射中,提出一种基于节点删除法的虚拟网络映射算法,根据节点删除对网络连通的影响程度来对网络节点进行排序,同时不断更新节点的状态,优先选择空闲节点进行资源分配.仿真实验表明,该文算法不仅能提高映射成功率,同时也能显著提升网络负载的均衡性能. 展开更多
关键词 网络虚拟化 虚拟网络映射 系统科学 节点删除
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空分复用弹性光网络中串扰感知的虚拟网络映射算法 被引量:1
17
作者 任丹萍 张黎 胡劲华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期31-41,共11页
首先设计串扰影响评估方法,动态评估相邻纤芯之间的串扰影响;然后提出空分复用弹性光网络中串扰感知的虚拟网络映射算法。在虚拟节点映射阶段,为了增强虚拟节点与虚拟链路的关联性,采用虚拟节点邻近排序方法。物理节点优先级评估方法考... 首先设计串扰影响评估方法,动态评估相邻纤芯之间的串扰影响;然后提出空分复用弹性光网络中串扰感知的虚拟网络映射算法。在虚拟节点映射阶段,为了增强虚拟节点与虚拟链路的关联性,采用虚拟节点邻近排序方法。物理节点优先级评估方法考虑节点相邻链路的芯间串扰,达到均衡芯间串扰效果。在虚拟链路映射阶段,设计频谱区域分配方法以减小芯间串扰。仿真结果表明,当负载为100~900 Erlang时,所提算法的平均提升虚拟光网络请求接受率比LCLCVNM算法提高了6.45%,串扰改善了32.1%,但时间复杂度略高于LCLC-VNM算法。 展开更多
关键词 光纤光学 空分复用弹性光网络 虚拟网络映射 芯间串扰 频谱分区 串扰改善率
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具有高可靠特征的无线虚拟网络映射方法研究 被引量:5
18
作者 高航航 赵尚弘 +1 位作者 王翔 彭聪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第12期73-80,共8页
针对虚拟网络映射过程中链路资源受限和网络生存性问题,分别提出一种基于节点扩展资源的节点映射方案和一种虚拟网络重映射方案。为克服节点映射后链路映射阶段的资源不足问题,通过将节点扩展资源大的节点作为承载节点以确保链路映射的... 针对虚拟网络映射过程中链路资源受限和网络生存性问题,分别提出一种基于节点扩展资源的节点映射方案和一种虚拟网络重映射方案。为克服节点映射后链路映射阶段的资源不足问题,通过将节点扩展资源大的节点作为承载节点以确保链路映射的可靠性和高效性,链路映射阶段采用一种基于最小链路代价的映射方案以获得高可靠映射,在此基础上针对网络故障采取一种重映射策略,将失效节点迅速重映射至候选节点集中以确保虚拟网络服务的连续性。通过仿真对几种算法性能进行对比,结果表明所提算法在虚拟网络映射成功率、虚拟网络恢复成功率和资源负载利用率等方面均取得较好结果。 展开更多
关键词 虚拟网络映射 节点扩展资源 链路代价 网络故障 重映射
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虚拟网映射问题的计算复杂性分析 被引量:5
19
作者 余建军 吴春明 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第11期87-91,共5页
虚拟网映射是实现网络虚拟化的关键环节,其任务是在满足虚拟网构建约束的前提下,把虚拟网的虚拟节点和虚拟链路分别映射到底层物理网的节点和路径上。文中根据虚拟节点映射是否已知、物理网是否支持路径分割、物理节点是否支持重复映射... 虚拟网映射是实现网络虚拟化的关键环节,其任务是在满足虚拟网构建约束的前提下,把虚拟网的虚拟节点和虚拟链路分别映射到底层物理网的节点和路径上。文中根据虚拟节点映射是否已知、物理网是否支持路径分割、物理节点是否支持重复映射等特征,对虚拟网映射问题进行分类,并针对一般网络拓扑模型和某些特殊网络拓扑模型完成各类虚拟网映射可行问题和优化问题的计算复杂性分析。 展开更多
关键词 虚拟网映射 计算复杂性 强NP难问题 优化问题
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基于电力业务时延敏感度和服务可靠性的虚拟网络映射方法 被引量:5
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作者 郑伟军 徐宏 +4 位作者 王征 唐锦江 胡景博 朱重希 姚继明 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2021年第6期10-17,共8页
在5G智能电网的应用场景下,针对电力控制类业务对时延、可靠性要求高等问题,文中首先基于时延敏感度和可靠属性参数对业务请求排序,以缩短虚拟网络请求的等待时间;然后,将网络拓扑属性和相邻节点重要性作为排序参数,对节点进行排序,避... 在5G智能电网的应用场景下,针对电力控制类业务对时延、可靠性要求高等问题,文中首先基于时延敏感度和可靠属性参数对业务请求排序,以缩短虚拟网络请求的等待时间;然后,将网络拓扑属性和相邻节点重要性作为排序参数,对节点进行排序,避免了映射后链路负载不均衡的情况;最后,在链路映射层,提出了基于遗传算法的链路映射算法,求得最优映射链路。仿真结果表明,所提方法保障了电力业务的时延和可靠性需求,同时有效提高了虚拟映射请求接收率。 展开更多
关键词 虚拟网络映射 时延敏感 服务可靠性 电力业务
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