网络虚拟化中动态资源分配算法研究

罗娟徐岳阳李仁发

湖南大学计算机与通信学院，湖南长沙４１００８２

摘要：针对网络虚拟化中资源分配问题，提出一种动态的资源分配算法。算法根据物理节点平均负载差异度，

结合当前物理网络容忍的节点负载差异动态地进行虚拟节点迁移，并通过综合影响因子为虚拟节点选择合适的目

标宿主，减少虚拟节点迁移对物理链路带宽和虚拟链路时延的影响。仿真实验表明，该算法能使物理节点上的负

载分布均衡，同时对时延和带宽的影响较小。

网络虚拟化；资源利用率；负载均衡；节点迁移

ＴＰ３９３Ａ１０００－４３６Ｘ（２０１１）０７－００６４－０７

Ｄｙｎａｍｉｃａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　

ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　

ＬＵＯ　ＪｕａｎＸＵ　Ｙｕｅ－ｙａｎｇＬＩ　Ｒｅｎ－ｆａ

２０１１－０３－０１２０１１－０６－１５

基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０９０３０１９）：湖南省科技计划重点基金资助项目（２００９ＧＫ２００８）；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目；长沙市科技计划基金资助项目（Ｋ１１０１００８－１１）

万方数据

?６５?万方数据

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＠＠［１６］　ＢＵＬＵＴ　Ａ，　ＫＯＵＤＡＳ　Ｎ，　ＭＥＫＡ　Ａ．　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒｒｅａｃｔｉｖｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄＤａｔａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２００９，　２１　（９）：　１３４３－１３５７．

＠＠［　１７］　ＺＥＧＵＲＡ　Ｅ，　ＣＡＬＶＥＲＴ　Ｋ，　ＢＨＡＴＴＡＣＨＡＲＪＥＥ．　Ｈｏｗ　ｔｏ　ｍｏｄｅｌ　ａｎ　ｉｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋ［Ａ］．ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　

（ＩＥＥＥ　ＩＮＦＯＣＯＭ）［Ｃ］．　Ｓａｎ　Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，　Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ　１９９６．　２４－２８．

张顺利（１９８１－），男，山西运城人，

北京邮电大学博士生，主要研究方向为网

络虚拟化环境下的网络资源管理、网络故

障管理。

邱雪松（１９７３－），男，江西上饶人，

北京邮电大学教授、博士生导师，主要研究

方向为网络与业务管理。

潘亚莲（１９８７－），女，河北秦皇岛人，北京邮电大学硕士生，主要研究方向为网络虚拟化环境下的网络资源管理、网络故障管理。

孟洛明（１９５５－），男，河南洛阳人，北京邮电大学教授、博士生导师，主要研究方向为通信网、网络管理、通信软件。

＠＠［　１　］ＮＩＥＢＥＲＴ　Ｎ，　ＫＨＡＹＡＴ　Ｉ　Ｅ，　ＢＡＵＣＫＥ　Ｓ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ：

ａ　ｖｉａｂｌｅ　ｐａｔｈ　ｔｏｗａｒｄｓ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ［Ｊ］．　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＰｅｒｓＣｏｍｍｕｎ，　２００８，　４５（４）：　５１１－５２０．

＠＠［２］ＦＥＡＭＳＴＥＲ　Ｎ，　ＧＡＯ　Ｌ．　Ｈｏｗ　ｔｏ　ｌｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｉｎ　ｙｏｕｒ　ｓｐａｒｅｔｉｍｅ［Ｊ］．　ＳＩＧＣＯＭＭ　Ｃｏｍｐｕｔ　Ｃｏｍｍｕｎ，　２００７，　３７（１）：　６１－６４．＠＠［３］ＭＡＲＱＵＥＺＡＮ　Ｃ，　ＮＯＢＲＥ　Ｊ，　ＧＲＡＮＶＩＬＬＥ　Ｌ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｒｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ［Ａ］．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　（ＩＣＣ２００９）［Ｃ］．　Ｊｉｎａｎ，Ｃｈｉｎａ，　２００９．１－５．

＠＠［４］ＭＡＲＱＵＥＺＡＮ　Ｃ，　ＮＵＮＺＩ　Ｇ，　ＢＲＵＮＮＥＲ　Ｍ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｕｔｏｎｏｍｉｃ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ［Ａ］．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　

１２ｔｈ　ＩＥＥＥ／ＩＦＩＰ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（ＮＯＭＳ）［Ｃ］．　Ｏｓａｋａ，　Ｊａｐａｎ，　２０１０．　１９－２３．＠＠［５］ＺＨＯＵ　Ｗ　Ｙ，　ＹＡＮＧ　Ｓ　Ｂ，　ＦＡＮＧ　Ｊ，　ｅｔ　ａｌ．　ＶＭＣＴｕｎｅ：　ａ　ｌｏａｄ　ｂａｌａｎｃｉｎｇｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ［Ａ］．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　Ｇｒｉｄ　ａｎｄ　Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　（ＧＣＣ）［Ｃ］．　Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ，　２０１０．８１－８６．

＠＠［６］ＺＨＡＯ　Ｙ，　ＨＵＡＮＧ　Ｗ　Ｌ．　Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｌｏａｄ　ｂａｌａｎｃｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｌｉｖｅ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｍａｃｈｉｎｅｓ　ｉｎ　ｃｌｏｕｄ［Ａ］．　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｉｎｔ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ［Ｃ］．　Ａｔｌａｎｔａ，　ＵＳＡ，　２００９．１７０－１７５．

＠＠［７］ＲＯＤＲＩＧＯ　Ｎ，　ＣＡＬＨＥＩＲＯＳ，　ＲＡＮＪＡＮ　Ｒ，　ｅｔ　ａｌ．　ＣｌｏｕｄＳｉｍ：　ａ　ｔｏｏｌｋｉｔｆｏｒ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｉｎｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　ａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ［Ｊ］．　Ｓｏｆｔｗａｒｅ：　Ｐｒａｃｔｉｃｅａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　（ＳＰＥ），　２０１１，４１　（　１　）：　２３－５０．

＠＠［８］ＭＥＤＩＮＡ　Ａ，　ＬＡＫＨＩＮＡ　Ａ，　ＭＡＴＴＡ　Ｉ，　ｅｔ　ａｌ．　ＢＲＩＴＥ：　ａｎ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｔｏｐｏｌｏｇｙ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ａ］．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｃ］．　Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，　ＯＨ，　ＵＳＡ，　２００１．　１－８．＠＠［９］ＺＨＵ　Ｙ，　ＭＯＳＴＡＦＡ　Ａ．　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ｆｏｒ　ａｓｓｉｇｎｉｎｇ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｔｏ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ａ］．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　ＩＮＦＯＣＯＭ［Ｃ］．　Ｒｉｏ　ｄｅ　Ｊａｎｅｉｒｏ　，Ｂｒａｚｉｌ，　２００９．　１－１２．

罗娟（１９７４－），女，湖南株洲人，湖

南大学副教授，主要研究方向为无线传感网

络、无线嵌入式系统、无线通信等。

徐岳阳（１９８２－），男，湖南岳阳人，湖南大学硕士生，主要研究方向为云计算。

李仁发（１９５７－），男，湖南郴州人，博士，湖南大学教授、博士生导师，主要研究方向为嵌入式计算、无线网络、网络与数字媒体。

万方数据

网络虚拟化中动态资源分配算法研究

作者：罗娟，徐岳阳，李仁发， LUO Juan， XU Yue-yang， LI Ren-fa

作者单位：湖南大学计算机与通信学院,湖南长沙,410082

刊名：

通信学报

英文刊名：Journal on Communications

年，卷(期)：2011,32(7)

参考文献(9条)

1.NIEBERT N;KHAYAT I E;BAUCKE S Network virtualization:a viable path towards the future internet 2008(04)

2.FEAMSTER N;GAO L How to lease the internet in your spare time[外文期刊] 2007(01)

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4.MARQUEZAN C;NUNZI G;BRUNNER M Distributed autonomic resource management for network virtualization 2010

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7.RODRIGO N;CALHEIROS;RANJAN R CloudSim:a toolkit for modeling and sinulation of cloud computing environments and evaluation of resource provisioning algorithms 2011(01)

8.MEDINA A;LAKHINA A;MATTA I BRITE:an approach to universal topology generation 2001

9.ZHU Y;MOSTAFA A Algorithms for assigning substrate network resources to virtual network components 2009

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1.程祥.张忠宝.苏森.杨放春.CHENG Xiang.ZHANG Zhong-bao.SU Sen.YANG Fang-chun基于粒子群优化的虚拟网络映射算法[期刊论文]-电子学报2011,39(10)

2.张顺利.邱雪松.潘亚莲.孟洛明.ZHANG Shun-li.QIU Xue-song.PAN Ya-lian.MENG Luo-ming网络虚拟化环境下基于预测的资源重配置算法[期刊论文]-通信学报2011,32(7)

3.张顺利.邱雪松.陈东东.孟洛明.ZHANG Shun-li.QIU Xue-song.CHEN Dong-dong.MENG Luo-ming网络虚拟化环境中虚拟网资源分配机制[期刊论文]-北京邮电大学学报2011,34(6)

4.姜明.王保进.吴春明.孔祥庆.闵啸.张旻.JIANG Ming.WANG Bao-jin.WU Chun-ming.KONG Xiang-qing.MIN Xiao.ZHANG Min网络虚拟化与虚拟网映射算法研究[期刊论文]-电子学报2011,39(6)

5.朱伟网络虚拟化典型技术探讨[期刊论文]-广东通信技术2011,31(1)

6.李文.吴春明.陈键.平玲娣.Li Wen.Wu Chunming.Chen Jian.Ping Lingdi节点可重复映射和链路可分流的虚拟网映射算法[期刊论文]-电信科学2010,26(10)

7.朱永庆.邹洁.Zhu Yongqing.Zou Jie网络虚拟化技术在云计算领域应用探讨[期刊论文]-电信科学2011,27(10)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/5414961312.html,/Periodical_txxb201107008.aspx