论文部分内容阅读
随着网络中的应用和服务多样化,现有的网络体系结构与服务方式越来越不能满足不同用户或者应用对网络传输服务的需求。广域网生态系统中的诸多玩家如网络运营商、内容提供商、基础设施提供商都有各自的利益诉求。软件定义网络以及网络虚拟化等技术的出现,对广域网带来了一次彻底革新的机会。软件定义广域网的兴起使得运营商与用户之间建立起更为高效、直接的联系。在这种背景之下,AT&T及中国电信所推出的“随选网络”使得用户可以灵活地定制自己的网络并选择合适的网络服务;运营商借此可以重构并整合自身资源,并最大程度利用该资源对外服务。鉴于更多的应用服务部署在云端环境,广域网及数据中心的带宽成为了至关重要的网络资源。ISP更新现有的定价策略以解决日新月异的服务与应用对带宽的需求难题。ISP将成本压力转嫁给用户,导致用户租用广域网资源的代价逐渐增加。同时,在很多场景下,广域网中的业务需求难以被用户预知、描述,通常采取保守方式租用超大带宽来保证业务的进行,这助长运营商将网络资源进行超卖的行为。此外,网络中的很多应用对延迟有较高的要求,如即时通讯、视频会议、搜索引擎等。在构建为用户定制的虚拟网络时,缺少了一种对时延感知的虚拟网络与物理网络的映射方法。针对上面所描述的状况,本文首先站在用户面出发,建立用户在不确定的传输量需求下的网络服务选择理想模型,预测用户在短期时间内的需求,指导用户在面临运营商提供多种计价模式时能够选择最合适的网络服务;同时也提出了基于时间片的用户需求开销模型,利用李雅普诺夫优化技术,最小化用户的传输开销,也同时保证满足传输截止时间限制和全网链路的容量限制。然后,在可以获知用户服务需求的情况下,从运营商角度,本文提出了时延感知的vSDN控制器嵌入算法,以保证控制器与交换机时延为目标,增强虚拟网络嵌入的性能,通过提高服务水平来提高自身的竞争力。最后,本文通过仿真,依照中国教育和科研计算机网的拓扑,搭建了实验环境。并且与已有的最小延迟算法作对比,本文所提算法在保证用户延迟需求的同时,相对增加了虚拟网络请求的数量,该指标直接影响了运营商的营收,从而验证了算法的正确性。