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SFC placement and dynamic resource allocation based on VNF performance-resource function and service requirement in cloud-edge environment
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作者 HAN Yingchao MENG Weixiao FAN Wentao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE CSCD 2024年第4期906-921,共16页
With the continuous development of network func-tions virtualization(NFV)and software-defined networking(SDN)technologies and the explosive growth of network traffic,the requirement for computing resources in the netw... With the continuous development of network func-tions virtualization(NFV)and software-defined networking(SDN)technologies and the explosive growth of network traffic,the requirement for computing resources in the network has risen sharply.Due to the high cost of edge computing resources,coordinating the cloud and edge computing resources to improve the utilization efficiency of edge computing resources is still a considerable challenge.In this paper,we focus on optimiz-ing the placement of network services in cloud-edge environ-ments to maximize the efficiency.It is first proved that,in cloud-edge environments,placing one service function chain(SFC)integrally in the cloud or at the edge can improve the utilization efficiency of edge resources.Then a virtual network function(VNF)performance-resource(P-R)function is proposed to repre-sent the relationship between the VNF instance computing per-formance and the allocated computing resource.To select the SFCs that are most suitable to deploy at the edge,a VNF place-ment and resource allocation model is built to configure each VNF with its particular P-R function.Moreover,a heuristic recur-sive algorithm is designed called the recursive algorithm for max edge throughput(RMET)to solve the model.Through simula-tions on two scenarios,it is verified that RMET can improve the utilization efficiency of edge computing resources. 展开更多
关键词 cloud-edge environment virtual network function(vnf)performance-resource(P-R)function edge resource allo-cation
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基于深度强化学习的能源高效VNF放置和链接方法
2
作者 赵耀鹏 徐九韵 脱颖超 《计算机系统应用》 2024年第7期230-238,共9页
网络功能虚拟化(NFV)技术的出现使得网络功能由虚拟网络功能(VNF)提供,从而提高网络的灵活性,可扩展性和成本效益.然而,NFV面临一个重要挑战是,如何有效地将VNF放置不同的网络位置并链接起来引导流量,同时最大限度减少能源消耗.此外,面... 网络功能虚拟化(NFV)技术的出现使得网络功能由虚拟网络功能(VNF)提供,从而提高网络的灵活性,可扩展性和成本效益.然而,NFV面临一个重要挑战是,如何有效地将VNF放置不同的网络位置并链接起来引导流量,同时最大限度减少能源消耗.此外,面对网络服务质量要求,提高服务接受率对于网络性能也是至关重要的.为了解决这些问题,本文研究了NFV中的VNF放置和链接(VNFPC),以最大化服务接受率同时权衡优化能源消耗.因此,在NFV中设计了一种基于Actor-Critic深度强化学习(DRL)的能源高效的VNFPC方法,称为ACDRLVNFPC.该方法应用了适应性共享方案,通过在多服务之间共享同类型VNF和多VNF共享同一个服务器来实现节能.实验结果表明,提出的算法有效权衡了能耗和服务接受率,并且,在执行时间方面也得到了优化.与基准算法相比,ACDRL-VNFPC在服务接受率,能耗和执行时间方面性能分别提高了2.39%,14.93%和16.16%. 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 虚拟网络功能放置 服务功能链 能源高效
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基于探路者算法的VNF放置与调度联合优化
3
作者 田耕 李娜 《舰船电子工程》 2024年第1期124-128,195,共6页
虚拟网络功能放置和虚拟网络功能调度是近年来研究的热点,二者紧密关联缺一不可。将两个环节统一考虑、全局寻优既是技术发展趋势,也是网络功能虚拟化落地面临的艰巨挑战之一。然而,现有研究多将二者分立考虑,仅着眼单一问题的研究缺乏... 虚拟网络功能放置和虚拟网络功能调度是近年来研究的热点,二者紧密关联缺一不可。将两个环节统一考虑、全局寻优既是技术发展趋势,也是网络功能虚拟化落地面临的艰巨挑战之一。然而,现有研究多将二者分立考虑,仅着眼单一问题的研究缺乏整体观。论文提出了一种动态的放置调度联合优化模型,在满足相关约束下,最小化服务功能链的完成时间。提出了一种改进的探路者算法解决该问题,引入了群体划分的机制增强全局搜索能力避免陷入局部最优。进一步设计了个体交叉和变异机制,减小对个体解的破坏,增强了局部搜索能力以及种群的多样性。此外,精英保留策略加快了算法的收敛。实验数据表明,论文提出的算法相较于各种主流进化算法在服务功能链完成时间评价指标上均有显著优势。 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 vnf放置与调度 动态模型 探路者算法
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Position-aware packet loss optimization on service function chain placement
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作者 Wenjie Liang Chengxiang Li +1 位作者 Lin Cui Fung Po Tso 《Digital Communications and Networks》 SCIE CSCD 2024年第4期1057-1067,共11页
The advent of Network Function Virtualization(NFV)and Service Function Chains(SFCs)unleashes the power of dynamic creation of network services using Virtual Network Functions(VNFs).This is of great interest to network... The advent of Network Function Virtualization(NFV)and Service Function Chains(SFCs)unleashes the power of dynamic creation of network services using Virtual Network Functions(VNFs).This is of great interest to network operators since poor service quality and resource wastage can potentially hurt their revenue in the long term.However,the study shows with a set of test-bed experiments that packet loss at certain positions(i.e.,different VNFs)in an SFC can cause various degrees of resource wastage and performance degradation because of repeated upstream processing and transmission of retransmitted packets.To overcome this challenge,this study focuses on resource scheduling and deployment of SFCs while considering packet loss positions.This study developed a novel SFC packet dropping cost model and formulated an SFC scheduling problem that aims to minimize overall packet dropping cost as a Mixed-Integer Linear Programming(MILP)and proved that it is NP-hard.In this study,Palos is proposed as an efficient scheme in exploiting the functional characteristics of VNFs and their positions in SFCs for scheduling resources and deployment to optimize packet dropping cost.Extensive experiment results show that Palos can achieve up to 42.73%improvement on packet dropping cost and up to 33.03%reduction on average SFC latency when compared with two other state-of-the-art schemes. 展开更多
关键词 network function virtualization Resource scheduling SFC deployment Packet loss
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可靠性感知的边缘计算VNF实例放置
5
作者 梁晶语 马博闻 黄霁崴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期759-764,共6页
为了解决日益增长的延迟敏感型应用程序和用户需求与计算资源受限的冲突,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)已经成为一种很有前途的计算范式。服务提供商通过在边缘环境中部署虚拟化网络功能(Virtual Network Functions,VNF),为... 为了解决日益增长的延迟敏感型应用程序和用户需求与计算资源受限的冲突,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)已经成为一种很有前途的计算范式。服务提供商通过在边缘环境中部署虚拟化网络功能(Virtual Network Functions,VNF),为用户提供更加高效和可扩展性的服务供应链(Service Function Chain,SFC)来满足用户请求。若在提供服务过程中出现不可靠的服务或严重的服务失败,可能导致用户的巨大损失,所以网络服务提供商必须保证提供持续可靠的服务。针对该问题,考虑了边缘服务器的可靠性,利用计算统一设备架构(Computational Unified Device Architecture,CUDA)支持的门控循环单元(Gate Recurrent Unite,GRU)来预测VNF实例是否可用,通过预测结果,提前对VNF进行备份,避免了过度冗余备份造成的成本过高问题。考虑服务器的存储资源有限,提出了基于VNF实例可用性的放置(RVP)算法,优化服务提供商的成本。最后对提出的算法进行了性能评估,实验结果验证了RVP算法的优越性。 展开更多
关键词 边缘计算 服务供应链 虚拟化网络功能 可靠性 vnf实例放置
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基于VNF实例共享的服务功能链部署算法 被引量:2
6
作者 王媛滔 舒兆港 +2 位作者 钟一文 邱彩钰 田佳霖 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期1806-1811,共6页
针对服务功能链(SFC)部署过程中存在虚拟网络功能(VNF)实例部署成本和转发路径成本难以权衡的问题,提出了基于VNF实例共享的SFC部署算法。首先针对多链SFC建立VNF和虚拟链路映射模型,并预估路径部署长度上限,保证SFC时延需求;其次,在路... 针对服务功能链(SFC)部署过程中存在虚拟网络功能(VNF)实例部署成本和转发路径成本难以权衡的问题,提出了基于VNF实例共享的SFC部署算法。首先针对多链SFC建立VNF和虚拟链路映射模型,并预估路径部署长度上限,保证SFC时延需求;其次,在路径部署长度限制范围内,尽可能使VNF实例共享最大化,以平衡链路转发成本和VNF部署成本,最终得到SFC部署策略。与已有的SPH(shortest path heuristic)和GUS(greedy on used server)部署算法相比,所提算法所得的总运营成本分别降低6.6%和12.15%,且当SFC数量增多时,该算法的服务接受率可达89.33%。仿真实验结果表明,提出算法可以在保证用户服务质量的同时有效降低SFC部署成本。 展开更多
关键词 服务功能链 虚拟网络功能 vnf实例共享 成本优化
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基于特征选择的VNF资源需求预测方法 被引量:5
7
作者 武静雯 江凌云 刘祥军 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第10期3131-3136,3142,共7页
针对在网络切片场景下以往的VNF(虚拟网络功能)资源分配策略无法满足动态的资源需求,很容易导致资源分配不足或过度分配的问题,提出了一种基于两阶段算法(two-stage algorithm,TSA)的VNF资源需求预测方法。该方法首先基于数据特征筛选... 针对在网络切片场景下以往的VNF(虚拟网络功能)资源分配策略无法满足动态的资源需求,很容易导致资源分配不足或过度分配的问题,提出了一种基于两阶段算法(two-stage algorithm,TSA)的VNF资源需求预测方法。该方法首先基于数据特征筛选出与预测目标高度相关的候选特征集,然后利用贪婪式前向搜索策略对候选特征集进一步筛选获得最优特征集,最终训练出不同类型的预测模型。仿真结果表明,基于该方法所训练的模型可以获得更好的预测性能,同时该方法的可扩展性较好,训练好的模型可以直接集成到现有的VNF部署算法中应用。 展开更多
关键词 网络切片 网络功能虚拟化 vnf资源分配 特征选择
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基于VNF间性能干扰的服务请求调度策略 被引量:1
8
作者 郭胜 史久根 +1 位作者 孙立 谢熠君 《计算机技术与发展》 2021年第1期142-148,共7页
网络功能虚拟化(NFV)技术是当今研究的热点技术之一。目前的虚拟网络功能(VNF)放置方法大都忽视了同位间VNF即处在同一个物理机中的虚拟网络功能,对硬件资源的竞争所形成的干扰问题,会导致网络吞吐量下降。针对此问题,该文建立了以最大... 网络功能虚拟化(NFV)技术是当今研究的热点技术之一。目前的虚拟网络功能(VNF)放置方法大都忽视了同位间VNF即处在同一个物理机中的虚拟网络功能,对硬件资源的竞争所形成的干扰问题,会导致网络吞吐量下降。针对此问题,该文建立了以最大化网络吞吐量为目标的混合整数线性规划模型,设计了一个两步调整策略。第一步设计了组合放置算法(CAPA),将资源需求互补的虚拟网络功能进行组合放置;第二步根据不同虚拟网络功能对数据流量的处理特性,设计了流量感知算法(TAA)进行服务请求调度,进一步缓解了在大的数据流量场景下,底层硬件资源竞争更加激烈使得干扰增强的问题。实验结果表明,该文提出的两步调整策略,与忽视干扰因素的一般策略相比提高了网络吞吐量。 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 性能干扰 网络吞吐量 组合放置 服务请求调度
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基于VNF组合的服务功能链设计及映射算法 被引量:4
9
作者 朱国晖 刘璐 雷兰洁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期183-188,197,共7页
为优化网络功能虚拟化中服务功能链的设计和映射过程,提高物理资源利用率,提出一种基于虚拟网络功能(VNF)组合的服务功能链设计及映射算法A-VNFC.使用整数线性规划(ILP)模型,在小规模物理网络中求出目标函数总带宽消耗(TBC)的最优解,寻... 为优化网络功能虚拟化中服务功能链的设计和映射过程,提高物理资源利用率,提出一种基于虚拟网络功能(VNF)组合的服务功能链设计及映射算法A-VNFC.使用整数线性规划(ILP)模型,在小规模物理网络中求出目标函数总带宽消耗(TBC)的最优解,寻找可组合的VNF,并利用VNF决策树检查所有组合策略,通过迭代和优化降低TBC.仿真结果表明,A-VNFC算法可在不同场景下有效降低带宽消耗,其TBC数值接近ILP模型获得的最小带宽消耗值. 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 服务功能链 虚拟网络功能 整数线性规划 带宽消耗
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航空信息网络服务功能链请求调度策略
10
作者 曹代 詹思瑜 +2 位作者 郝鑫胜 关楷 付皓通 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2306-2317,共12页
为解决航空信息网络场景下业务突发、拓扑结构动态变化以及资源有限所带来的资源利用效率低下问题,针对服务功能链请求(Service Function Chain Requirement,SFCR)高效调度的难题,提出一种网络功能虚拟化的服务功能链调度算法。算法依据... 为解决航空信息网络场景下业务突发、拓扑结构动态变化以及资源有限所带来的资源利用效率低下问题,针对服务功能链请求(Service Function Chain Requirement,SFCR)高效调度的难题,提出一种网络功能虚拟化的服务功能链调度算法。算法依据SFCR与平台的相关性进行映射,提高服务器处理效率并有效减少虚拟网络功能实例化数量及整合平台资源;综合考虑时延和流量影响对网络功能实例进行整合迁移,降低网络能耗同时提升网络资源利用率。仿真结果表明,在满足时延需求条件下,新方法在运行平台数量、SFCR接受率、网络资源消耗等方面具有较好的优化性能,适用于解决航空信息网络场景下的SFCR调度问题。 展开更多
关键词 航空信息网络 网络功能虚拟化 服务功能链 服务功能链请求调度 网络功能实例
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联合遗传算法和强化学习的虚拟网络功能映射与调度方法
11
作者 刘光远 曹晶仪 杜婕 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期175-184,共10页
网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGA... 网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGAⅢ)的优化方法RL-NSGAⅢ;然后,采用两段式初始化技术求得高质量初始解,利用强化学习的优势自适应调节交叉变异参数,以保持种群多样性;最后,基于参考点的第三代非支配排序遗传算法,将虚拟网络功能映射至虚拟机并进行调度服务,得到多目标优化策略。仿真结果表明:相较于已有的NSGAⅢ、NSGAⅡ和MOPSO算法,采用RL-NSGAⅢ算法计算得到的时延降低了17%~28%,节点负荷提高了9%~19%,能量损耗降低了12%~26%,表明所提算法在提高网络速率和降低网络运营支出上的有效性。 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 虚拟网络功能 映射与调度 强化学习 第三代非支配排序遗传算法
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基于NFV的电视云播控系统资源调度技术应用分析
12
作者 赵伟 《电视技术》 2024年第3期196-198,共3页
随着互联网技术在传统电视行业中的广泛应用,电视播出模式正从专网独立制播向网际网融合的电视云制播转变,网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization,NFV)技术为电视播出系统提供了重要的技术进化路径。首先介绍了NFV的相关概... 随着互联网技术在传统电视行业中的广泛应用,电视播出模式正从专网独立制播向网际网融合的电视云制播转变,网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization,NFV)技术为电视播出系统提供了重要的技术进化路径。首先介绍了NFV的相关概念以及NFV架构中的关键技术组件,分析了传统电视播控系统存在的资源调度问题,然后提出基于NFV的电视云播控系统框架,讨论了虚拟化资源池的实现方法和资源调度的关键算法。 展开更多
关键词 网络功能虚拟化(NFV)技术 云播控系统 资源调度
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云计算环境下的虚拟化网络资源管理与优化
13
作者 周瑾 《通信电源技术》 2024年第19期158-160,共3页
文章详细探讨了虚拟化网络资源管理与优化的关键方法和技术。首先,综述虚拟化网络资源管理的基础概念,包括虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)、软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)以及网络隔离技术的实现原理和... 文章详细探讨了虚拟化网络资源管理与优化的关键方法和技术。首先,综述虚拟化网络资源管理的基础概念,包括虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)、软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)以及网络隔离技术的实现原理和应用。其次,深入分析如何利用这些技术进行自动化配置与资源调度,以提升网络资源的使用效率和可靠性。最后,文章提出一系列策略,包括负载均衡、资源分配优化、快速恢复技术以及安全增强措施,旨在提升虚拟化网络环境中的资源利用效率和系统的可靠性。通过对虚拟化技术及核心应用的深入探讨,为云计算环境中的网络资源管理提供了实践指导和理论支持。 展开更多
关键词 云计算 虚拟化技术 网络资源管理 虚拟网络功能(vnf) 软件定义网络(SDN)
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一种基于Viterbi算法的虚拟网络功能自适应部署方法 被引量:22
14
作者 刘彩霞 卢干强 +2 位作者 汤红波 王晓雷 赵宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2922-2930,共9页
为了应对移动数据流量的爆炸性增长,5G移动通信网将引入新型的架构设计。软件定义网络和网络功能虚拟化是网络转型的关键技术,将驱动移动通信网络架构的创新,服务链虚拟网络功能的部署是网络虚拟化研究中亟待解决的问题。该文针对已有... 为了应对移动数据流量的爆炸性增长,5G移动通信网将引入新型的架构设计。软件定义网络和网络功能虚拟化是网络转型的关键技术,将驱动移动通信网络架构的创新,服务链虚拟网络功能的部署是网络虚拟化研究中亟待解决的问题。该文针对已有部署方法未考虑服务链中虚拟网络功能间顺序约束和移动业务特点的问题,提出一种基于Viterbi算法的虚拟网络功能自适应部署方法。该方法实时感知底层节点的资源变化并动态调整拓扑结构,采用隐马尔科夫模型描述满足资源约束的可用的底层网络节点拓扑信息,基于Viterbi算法在候选节点中选择时延最短的服务路径。实验表明,与其它的虚拟网络功能部署方法相比,该方法降低了服务链的服务处理时间,并提高了服务链的请求接受率和底层资源的成本效率。 展开更多
关键词 5G 网络功能虚拟化 虚拟网络功能部署 隐马尔科夫模型 VITERBI算法 自适应
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5G网络切片场景中基于预测的虚拟网络功能动态部署算法 被引量:20
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作者 唐伦 周钰 +2 位作者 杨友超 赵国繁 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2071-2078,共8页
针对无线虚拟化网络在时间域上业务请求的动态变化和信息反馈时延导致虚拟资源分配的不合理,该文提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络的流量感知算法,该算法通过服务功能链(SFC)的历史队列信息来预测未来负载状态。基于预测的结果,联合考... 针对无线虚拟化网络在时间域上业务请求的动态变化和信息反馈时延导致虚拟资源分配的不合理,该文提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络的流量感知算法,该算法通过服务功能链(SFC)的历史队列信息来预测未来负载状态。基于预测的结果,联合考虑虚拟网络功能(VNF)的调度问题和相应的计算资源分配问题,提出一种基于最大最小蚁群算法(MMACA)的虚拟网络功能动态部署方法,在满足未来队列不溢出的最低资源需求的前提下,采用按需分配的方式最大化计算资源利用率。仿真结果表明,该文提出的基于LSTM神经网络预测模型能够获得很好的预测效果,实现了网络的在线监测;基于MMACA的VNF部署方法有效降低了比特丢失率的同时也降低了整体VNF调度产生的平均端到端时延。 展开更多
关键词 5G网络切片 资源分配 流量感知 预测 虚拟网络功能F调度
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基于强化学习的5G网络切片虚拟网络功能迁移算法 被引量:21
16
作者 唐伦 周钰 +2 位作者 谭颀 魏延南 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期669-677,共9页
针对5G网络切片架构下业务请求动态性引起的虚拟网络功能(VNF)迁移优化问题,该文首先建立基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)的随机优化模型以实现多类型服务功能链(SFC)的动态部署,该模型以最小化通用服务器平均运行能耗为目标,同时受限... 针对5G网络切片架构下业务请求动态性引起的虚拟网络功能(VNF)迁移优化问题,该文首先建立基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)的随机优化模型以实现多类型服务功能链(SFC)的动态部署,该模型以最小化通用服务器平均运行能耗为目标,同时受限于各切片平均时延约束以及平均缓存、带宽资源消耗约束。其次,为了克服优化模型中难以准确掌握系统状态转移概率及状态空间过大的问题,该文提出了一种基于强化学习框架的VNF智能迁移学习算法,该算法通过卷积神经网络(CNN)来近似行为值函数,从而在每个离散的时隙内根据当前系统状态为每个网络切片制定合适的VNF迁移策略及CPU资源分配方案。仿真结果表明,所提算法在有效地满足各切片QoS需求的同时,降低了基础设施的平均能耗。 展开更多
关键词 5G网络切片 虚拟网络功能迁移 强化学习 资源分配
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基于深度信念网络资源需求预测的虚拟网络功能动态迁移算法 被引量:12
17
作者 唐伦 赵培培 +1 位作者 赵国繁 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1397-1404,共8页
针对5G网络场景下缺乏对资源需求的有效预测而导致的虚拟网络功能(VNF)实时性迁移问题,该文提出一种基于深度信念网络资源需求预测的VNF动态迁移算法。该算法首先建立综合带宽开销和迁移代价的系统总开销模型,然后设计基于在线学习的深... 针对5G网络场景下缺乏对资源需求的有效预测而导致的虚拟网络功能(VNF)实时性迁移问题,该文提出一种基于深度信念网络资源需求预测的VNF动态迁移算法。该算法首先建立综合带宽开销和迁移代价的系统总开销模型,然后设计基于在线学习的深度信念网络预测算法预测未来时刻的资源需求情况,在此基础上采用自适应学习率并引入多任务学习模式优化预测模型,最后根据预测结果以及对网络拓扑和资源的感知,以尽可能地减少系统开销为目标,通过基于择优选择的贪婪算法将VNF迁移到满足资源阈值约束的底层节点上,并提出基于禁忌搜索的迁移机制进一步优化迁移策略。仿真表明,该预测模型能够获得很好的预测效果,自适应学习率加快了训练网络的收敛速度,与迁移算法结合在一起的方式有效地降低了迁移过程中的系统开销和服务级别协议(SLA)违例次数,提高了网络服务的性能。 展开更多
关键词 虚拟网络功能 预测 迁移 深度学习
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基于5G接入网络的多优先级虚拟网络功能迁移开销与网络能耗联合优化算法 被引量:10
18
作者 唐伦 杨恒 +1 位作者 马润琳 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2079-2086,共8页
针对5G接入网络中虚拟网络功能(VNF)部署完成后,其资源需求发生动态变化,导致网络中物理机(PM)资源利用率过高或过低这一问题,该文首先将网络中PM的资源使用情况划分5个不同分区,提出一种多优先级VNF迁移请求队列调度模型。其次基于该模... 针对5G接入网络中虚拟网络功能(VNF)部署完成后,其资源需求发生动态变化,导致网络中物理机(PM)资源利用率过高或过低这一问题,该文首先将网络中PM的资源使用情况划分5个不同分区,提出一种多优先级VNF迁移请求队列调度模型。其次基于该模型,对VNF迁移开销的最小化及网络能耗的最小化建立联合优化模型。最后提出一种基于5G接入网络的多优先级VNF迁移开销与网络能耗联合优化算法对其进行求解。仿真结果表明,该算法在有效实现VNF迁移开销与网络能耗折中的同时,提高了PM资源利用率,保证了PM性能并均衡各PM负载。 展开更多
关键词 5G接入网络 虚拟网络功能 迁移开销 网络能耗
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基于Q-learning的虚拟网络功能调度方法 被引量:35
19
作者 王晓雷 陈云杰 +1 位作者 王琛 牛犇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期64-69,共6页
针对现有调度方法多数未考虑虚拟网络功能在实例化过程中的虚拟机选择问题,提出一种新的虚拟网络调度方法。建立基于马尔科夫决策过程的虚拟网络功能调度模型,以最小化所有服务功能链的服务延迟时间。通过设计基于Q-learning的动态调度... 针对现有调度方法多数未考虑虚拟网络功能在实例化过程中的虚拟机选择问题,提出一种新的虚拟网络调度方法。建立基于马尔科夫决策过程的虚拟网络功能调度模型,以最小化所有服务功能链的服务延迟时间。通过设计基于Q-learning的动态调度算法,优化虚拟网络功能的调度顺序和虚拟机选择问题,实现最短网络功能虚拟化调度时间。仿真结果表明,与传统的随机虚拟机选择策略相比,该方法能够有效降低虚拟网络功能调度时间,特别是在大规模网络中调度时间可降低约40%。 展开更多
关键词 网络功能虚拟化 服务功能链 调度模型 马尔科夫决策过程 Q-学习
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基于深度确定性策略梯度的虚拟网络功能迁移优化算法 被引量:7
20
作者 唐伦 贺兰钦 +1 位作者 谭颀 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期404-411,共8页
针对NFV/SDN架构下,服务功能链(SFC)的资源需求动态变化引起的虚拟网络功能(VNF)迁移优化问题,该文提出一种基于深度强化学习的VNF迁移优化算法。首先,在底层CPU、带宽资源和SFC端到端时延约束下,建立基于马尔可夫决策过程(MDP)的随机... 针对NFV/SDN架构下,服务功能链(SFC)的资源需求动态变化引起的虚拟网络功能(VNF)迁移优化问题,该文提出一种基于深度强化学习的VNF迁移优化算法。首先,在底层CPU、带宽资源和SFC端到端时延约束下,建立基于马尔可夫决策过程(MDP)的随机优化模型,该模型通过迁移VNF来联合优化网络能耗和SFC端到端时延。其次,由于状态空间和动作空间是连续值集合,提出一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)的VNF智能迁移算法,从而得到近似最优的VNF迁移策略。仿真结果表明,该算法可以实现网络能耗和SFC端到端时延的折中,并提高物理网络的资源利用率。 展开更多
关键词 虚拟网络功能 深度强化学习 SFC端到端时延 网络能耗
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