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SDN/NFV架构下服务功能链的在线智能部署机制研究

批准号:
62102053
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
范琪琳
依托单位:
学科分类:
软件理论、软件工程与服务
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
范琪琳

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
软件定义网络和网络功能虚拟化是下一代互联网的关键技术。基于SDN/NFV架构,服务功能链要求网络流按序经过一系列特定的网络功能,通过灵活利用基础设施的异质资源为用户提供定制化的网络服务。如何针对服务请求的多样性,网络资源的异质性和时变性等特点,对服务功能链进行在线智能部署是目前亟待解决的问题。本项目拟围绕异质资源动态特征与关系的表示方法、面向服务功能链的在线动态资源分配机制等科学问题展开研究,研究内容包括:①刻画服务功能链的差异化需求与多域异质资源之间的内在关系,提出供需适配的服务功能链分配方法;②研究异质资源抽象和深度特征表示方法,提出基于服务质量保障的服务功能链的在线自适应映射策略;③研究融合生成对抗网络与强化学习的决策优化机制,提出快速智能的服务功能链重配置算法。本项目可以为满足用户多元化服务需求,降低网络运营成本,提升服务部署灵活性提供重要的理论依据和关键的技术支撑。
英文摘要
Software-defined networking (SDN) and network function virtualization (NFV) are key technologies for the next generation Internet. Based on the architecture of SDN/NFV, the service function chain (SFC) requires the network flow to go through a series of network functions in a specific order. It could provide users with customized network services by flexibly using the heterogeneous resources of the infrastructures. How to implement the online intelligent deployment of SFC in response to the diversity of service requests, the heterogeneity and the time-varying characteristics of network resources needs to be solved urgently. This project takes the representation method of the dynamic characteristics and relationships of heterogeneous resources and online dynamic resource allocation mechanism for service function chain as the key scientific issues. The research methodologies of this project are as follows: 1) This project studies the relationship between the differentiated requirement of SFC and the heterogeneous resources of multiple domains, and proposes a demand-supply matched allocation method of SFC; 2) This projects studies heterogeneous resource abstraction and deep feature representation methods, and propose an online adaptive mapping strategy for SFC with the quality-of-service guarantee; 3) This project studies the decision-making optimization mechanism of the integration of generative adversarial network and reinforcement learning, and proposed fast and intelligent SFC reconfiguration method. The research on this project will provide theoretical and technical support for satisfying the diversified service needs of users, reducing the network operating costs, and improving the flexibility of service deployment.
随着互联网的规模的急剧增长和多样化应用需求的不断涌现,软件定义网络(Software Defined Network, SDN)和网络功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)应运而生并成为下一代互联网的关键技术。在SDN/NFV架构下,服务功能链要求网络流按序经过一系列特定的网络功能,通过灵活利用底层物理网络的资源为用户提供定制化的网络服务。然而,针对服务请求的多样性、网络资源的时变性以及分配决策空间的高维性等特点,现有研究依然存在服务功能链在线部署的自适应能力弱、网络资源利用率低、资源分配方法的可靠性与泛化性差等难题。因此,本项目研究有效的图神经网络方法,对底层物理网络和服务功能链进行静态和动态特征的提取和深度特征表示,设计融合服务质量优化的深度学习方法,实现在线自适应的服务功能链部署;分析链路占用与流持续时间的分布特性,挖掘请求准入控制对资源分配的影响,联合优化准入控制、VNF放置和流路径调度策略,实现更智能高效的资源分配;探索高效的搜索算法对已经部署好的服务功能链进行主动迁移以最大化网络负载均衡和最小化资源消耗,结合资源约束、实际备份开销、软硬件备份需求设计服务功能连备份方法,研究虚拟节点与物理节点的双向动作选择方法与基于元强化学习的训练方式,在有效利用网络资源的同时提升分配策略的灵活泛化性与可靠性。
基于网络感知的服务功能链资源优化分配研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    范琪琳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金