虛擬網(wǎng)絡節(jié)能方案研究.pdf

1、信息通信技術的發(fā)展為人們的生活提供了便利，但同時帶來了巨大的能源浪費。網(wǎng)絡虛擬化技術允許在共享的底層網(wǎng)絡上運行多個虛擬網(wǎng)絡資源，從而提高底層網(wǎng)絡的能源效率。當前網(wǎng)絡虛擬化的關鍵技術是虛擬網(wǎng)絡映射（VNE），它主要解決為虛擬網(wǎng)絡請求分配底層網(wǎng)絡資源的問題。先前研究的虛擬網(wǎng)絡映射的主要目標是通過在同一底層資源上容納盡可能多的虛擬網(wǎng)絡請求（VNR），從而使互聯(lián)網(wǎng)服務供應商（ISP）的收益最大化。后來，隨著研究工作的不斷深入以及能耗問題的日益突

2、出，研究人員開始在映射算法中考慮網(wǎng)絡的能耗問題，設計基于能效優(yōu)化的虛擬網(wǎng)絡節(jié)能方案。
　　文章首先介紹了網(wǎng)絡虛擬化和虛擬網(wǎng)絡節(jié)能方案的技術背景，對節(jié)能技術進行分級討論，分析了休眠機制、動態(tài)適應、比例計算、選擇性連接和網(wǎng)絡等級化這幾種節(jié)能方法。然后，基于這些方法，文章研究了基于網(wǎng)絡設備開啟數(shù)量最小化的能源感知虛擬網(wǎng)絡映射節(jié)能方案，提出了啟發(fā)式算法EA-VNE和元啟發(fā)式近似最優(yōu)算法EA-VNE-EPSO。EA-VNE的思路是優(yōu)先選擇電

3、力價格低且已被開啟的底層資源作為映射目標，主動休眠未被使用的節(jié)點和鏈路。EA-VNE-EPSO基于粒子群優(yōu)化算法（PSO），將VNE方案視作PSO中的粒子，粒子們通過跟蹤個體極值和全局極值進行更新，經(jīng)過迭代過程，最終找到一個VNE近似最優(yōu)解。實驗結果表明，該方案在長期收益、能耗和運行時間等方面體現(xiàn)了更顯著的性能優(yōu)勢。接著，以包含數(shù)據(jù)中心的光網(wǎng)絡為例，文章研究了實時能源優(yōu)化虛擬網(wǎng)絡映射方案，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心的能源效率，在鏈路映射中考慮光實體