云计算环境下基于拓扑感知的虚拟网络映射研究-计算机应用与软件.pdf

第３１卷第１２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３１Ｎｏ．１２ ２０１４年１２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｃ．２０１４ 云计算环境下基于拓扑感知的虚拟网络映射研究 陈 春 凯 （铁道警察学院公安管理系　河南郑州４５００５３） 摘　要　　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。 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 中图分类号　ＴＰ３１９　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．１２．０３７ ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＯＰＯＬＯＧＹＡＷＡＲＥＢＡＳＥＤＶＩＲＴＵＡＬＮＥＴＷＯＲＫＭＡＰＰＩＮＧ ＩＮＣＬＯＵＤＣＯＭＰＵＴＩＮＧＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ＣｈｅｎＣｈｕｎｋａｉ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｏｌｉｃｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＲａｉｌｗａｙＰｏｌｉｃｅＣｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　ＮｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｓａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｒｅｃｏｇｎｉｓｅｄａｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｏｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｅｎ ｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｖｉｒｔｕａｌｎｅｔｗｏｒｋｍａｐｐｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ（ＶＮＭＰ）ｉｓａｍａｊｏｒｃｈａｌｌｅｎｇｅ，ｉｔｆｏｃｕｓｅｓｏｎｈｏｗｔｏｍａｐｔｈｅｖｉｒｔｕａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓｏｎｔｏｓｕｂｓｔｒａｔｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｓｏａｓｔｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｕｔｉｌｉｓｅｔｈｅｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｓｕｂｓｔｒａｔｅ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｉｓａｌｓｏｄｉ ｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｐｈａｓｅｓ：ｔｈｅｎｏｄｅｍａｐｐｉｎｇｐｈａｓｅａｎｄｔｈｅｌｉｎｋｍａｐｐｉｎｇｐｈａｓｅ．Ｉｎｎｏｄｅｍａｐｐｉｎｇｐｈａｓｅ，ｅｘｉｓｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｕｓｕａｌｌｙｍａｐｔｈｏｓｅ ｖｉｒｔｕａｌｎｏｄｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｔｅｇｒｅｅｄｙｓｔｒａｔｅｇｙ，ｗｉｔｈｏｕｔｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｖｉｒｔｕａｌｎｏｄｅｓ，ａｎｄｒｅｓｕｌｔｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｐａｔｈｓｂｅ ｉｎｇｔｏｏｌｏｎｇ（ｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｈｏｐｓ）．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｔｏｐｏｌｏｇｙａｗａｒｅｎｏｄｅｍａｐｐｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅｔｏｐｏｌ ｏｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｖｉｒｔｕａｌｎｏｄｅｓ．Ｉｎｌｉｎｋｍａｐｐｉｎｇｐｈａｓｅ，ｔｈｅｎｅｗａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｌｌａｄｏｐｔｔｈｅｋｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｅｗａｌｇｏｒｉｔｈｍｇｒｅａｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍａｖｅｒａｇｅｒｅｖｅｎｕｅ，ａｎｄｔｈｅａｃｃｅｐｔａｎｃｅｒａｔｉｏａｎｄｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍｒｅｖｅｎｕｅｔｏｃｏｓｔｒａｔｉｏ （Ｒ