给大家推荐7篇关于网络虚拟化的计算机专业论文

今天分享的是关于网络虚拟化的7篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到网络虚拟化等主题,本文能够帮助到你

频谱灵活光网络中的层间映射机制与算法研究

这是一篇关于频谱灵活光网络,频谱碎片级联,网络虚拟化,Openflow的论文, 主要内容为在互联网技术蓬勃发展的推动下,以高清视频传输、虚拟机动态迁移等为代表的大容量、低时延、突发性业务不断涌现,这类业务在传输容量和带宽灵活性两方面,对光网络基础设施都提出了更高的需求。由于传统波分复用技术(WDM)栅格固定,不能为业务提供超高速率传输和灵活的带宽分配,频谱灵活光网络技术应运而生。与此同时,解决传统网络僵化问题的网络虚拟化技术日渐成熟,虚拟网络也逐渐成为了一种重要网络应用。针对频谱灵活光网络的特点,合理设计包括端到端业务和虚拟网络在内的网络应用层,到物理层的层间映射机制,能够更充分地利用网络资源,发挥频谱灵活光网络的内在优势。本文对频谱灵活光网络中层间映射机制和算法,以及支持网络虚拟化的频谱灵活光网络架构进行了深入的研究,主要完成的工作和创新点如下：一、频谱灵活光网络的动态运行,造成了频谱碎片问题,针对这一问题应用了基于频谱碎片级联的三种业务映射算法,分别为首次命中、最佳适应和最差适应。仿真结果表明,这三种算法都可以达到降低业务阻塞率与带宽阻塞率,提高网络频谱资源利用率的目的,三种算法在改善业务阻塞率方面的效果十分相似(三种算法的阻塞率指标相差不超过0.4%)。二、针对数据中心间频谱灵活光网络虚拟化问题,在虚拟光网络频谱一致性约束下,提出了一种基于节点分级的虚拟网络映射算法。仿真结果表明,相比传统的基于同构子图探测的虚拟网络映射算法,基于节点分级的虚拟网络映射算法可以节省最多32%的物理光网络频谱资源,提高虚拟网络映射成功率,使得相同的物理网络能够承载更多的虚拟网络。三、针对频谱灵活光网络的自身特点扩展Openflow协议,设计并实现能够控制光交换设备的Switch,搭建软件定义的频谱灵活光网络试验平台,在该平台上实现虚拟网络映射功能。

基于VMware的虚拟网络管理系统设计

这是一篇关于网络虚拟化,VMware,通信方案的论文, 主要内容为随着信息化建设的高速度发展,传统网络的建设需要花费巨资去购买更多的硬件设备(如服务器、交换机等硬件设备)作为支撑,而硬件设备的增加,就带来了另一个问题,那就是需要更多的人力去维护,更多的空间去放置设备。所以如何将服务器的使用率提高、降低硬件自身的故障率和减少设备部署时的工作量等问题需要我们慎重考虑,同时,如何减少硬件设备的投入、减少机房等基础设施的预算,从而降低能耗等问题更加值得我们去思考。可持续发展不仅仅只体现在环境上,同样体现在网络通信中。网络虚拟化的提出给这个时代带来了福音,是解决上述问题的重要途径。论文主要工作如下:(1)为了解决上述传统网络的问题,利用虚拟化技术来打破传统网络的通信方式,本文对虚拟化技术进行了详细的研究,同时对多种虚拟化平台进行研究,最终选取了最合适的虚拟化平台(VMware)作为整个虚拟网络依据的平台;(2)虚拟化技术包含多种不同的技术,如服务器虚拟化、网络虚拟化等技术,本文主要研究了网络虚拟化,通过对SDN(软件定义网络)和Open Flow网络架构的分析研究,设计出了本系统的网络架构组成;(3)无论是传统网络还是虚拟网络,通信始终是处于第一位的,通信是整个网络存在的基石,为此,结合系统的网络架构,本文设计了两套通信方案,一套是针对处于相同Open Flow交换机下的虚拟机之间的通信,另一套是针对处于不同Open Flow交换机下的虚拟机之间的通信;(4)方案设计好之后,需要一种合理直观的方式进行验证。因此本系统包含两个部分,一部分是采用java编程语言开发后台程序开发,另一部分是采用java Script、html和css3编程语言开发WEB界面;前后台之间使用ajax方式进行交互,同时借助VMware虚拟化平台,给企业以及用户一种非常直观的结果。结果表明,本文中的设计方案是合理可靠的。

面向P4数据平面的SDN网络虚拟化系统设计与实现

这是一篇关于P4,SDN,网络虚拟化,虚拟链路映射,虚拟网络测量的论文, 主要内容为近年来,随着物联网、云计算和5G网络的发展,互联网的用户数量呈现爆发式增长,网络服务与应用也日益多样化与复杂化。传统的TCP/IP网络体系结构已经难以适应当前网络发展需求,而新型的网络体系结构SDN与网络虚拟化技术作为目前解决网络僵化问题的重要手段,在一定程度上缓解当前网络发展的困境。因此,基于SDN的网络虚拟化成为了学术界和产业界的研究热点。目前,大部分SDN网络虚拟化系统的数据平面选择都是基于Open Flow。但由于Open Flow的协议相关性和无状态特性,Open Flow数据平面相对“固化”,在其基础上所实现的SDN网络虚拟化系统在可扩展性和性能表现方面存在不足,难以适用于规模较大的网络。因此,本文提出采用更加灵活的P4可编程数据平面代替原有的Open Flow数据平面,并从虚拟链路映射和虚拟网络测量两方面入手,对其原有系统架构和功能进行改进和完善:(1)在虚拟链路映射方面。本文提出基于P4源路由的多路径虚拟链路映射。首先,在虚拟链路映射算法的选择上,本文针对传统的基于链路不可分割的虚拟链路映射算法所带来的带宽资源碎片问题,引入多商品流模型,以最小化带宽资源映射开销为优化目标,使得计算得出的映射方案的带宽资源利用率更高。其次,在虚拟链路映射的具体实现上,本文针对传统的基于Open Flow逐跳配置的虚拟链路映射方案所带来的过多流表资源消耗问题,以及Open Flow在多路径传输方面因受限于交换机本身而难以根据实际应用场景进行调整的缺陷,提出基于P4源路由的多路径映射实现,利用源路由的特性以及P4数据平面的可编程性,实现虚拟链路的多路径映射。实验表明,本文所提出的方案在带宽资源利用率以及流表资源消耗程度相较于已有的SDN虚拟链路映射方案有显著的提升。(2)在虚拟网络测量方面。针对传统的基于Open Flow的虚拟网络测量方法所带来控制通道拥塞和不准确测量问题,本文提出基于P4带内网络遥测的虚拟网络测量方案,将虚拟网络测量任务从控制平面卸载到数据平面,在保证低测量开销的情况下,实现具有实时性和细粒度化的虚拟网络测量。实验表明,该方案在系统性能表现和测量数据准确性两方面均优于现有的基于Open Flow的虚拟网络测量方案。基于上述两方面的研究,本文最终构建了一套面向P4数据平面的SDN网络虚拟化原型系统,其利用P4数据平面的可编程优势,实现了高物理网络资源利用率和低虚拟网络测量开销。

露天矿区车路协同边缘计算中网络资源和计算资源调度

这是一篇关于车路协同,边缘计算,网络虚拟化,SDN,计算资源调度的论文, 主要内容为近年来,随着计算机技术的发展,加速了各行业智慧化方向的发展进程。智慧矿区是建立在当代智能信息技术应用的基础上,实现全面信息集成、主动感知和分析,并快速做出响应处理的矿区系统。其中,矿车自动驾驶系统是其重要组成部分,而“车路协同”对于自动驾驶矿车的行驶安全至关重要,边缘计算设备更是在整个车路协同中肩负着举足轻重的作用。目前,露天矿区车路协同边缘计算的研究主要是三层架构,即“云-边-端”,路侧端设备收集信息通过RSU将数据传输给边缘服务器,或传入云,进行计算。而矿区环境恶劣,RSU距离边缘服务器较远,难以满足保证矿车时间敏感请求的及时响应。当前,存在问题反映在以下三个方面:(1)RSU距离边缘服务器较远,且由于矿区环境,不能将边缘服务器直接部署于RSU附近,造成网络传输距离长,增加服务延迟,难以保障矿车及时任务的响应;(2)目前露天矿区车路协同边缘计算架构下的网络资源管理不够灵活,边缘侧计算资源利用不够充分,计算和网络资源的管理还可以进一步提高;(3)目前针对车路协同边缘计算的研究多集中于公路环境,相关调度算法难以直接迁移至矿区环境。针对以上不足,即现有智慧矿区车路协同边缘侧的资源中,矿车时间敏感性任务无法得到及时满足的问题,而现有边缘网关暂不具有计算资源和网络资源管理的功能,故需设计了一种嵌入式边缘网关,对其进行网络虚拟化与计算虚拟化,通过SDN控制器实现边缘网关的网络资源调度;通过远程部署虚拟机实现计算资源调度。由于设计的网关拥有了网络资源和计算资源的可调度性,因此需要设计调度算法,通过调度算法,实现对边缘侧网络资源和计算资源的调度,构建虚拟网络与虚拟机,满足对矿车任务的及时的响应。因此,本文从矿区环境出发,研发了可部署于矿区路侧的嵌入式边缘网关原理样机,实现了在距离矿车最近侧对矿车任务的及时响应;借鉴边缘计算最新架构,设计了露天矿区车路协同边缘服务系统,以充分利用边缘侧的计算资源和网络资源;并设计资源调度算法,保证对矿车任务的及时响应。本文的主要研究内容如下:(1)本文依据矿区环境,设计基于露天矿区车路协同的边缘计算服务系统。将边缘层分为三层,边缘管理器、边缘云层、边缘网关层。边缘管理器在管理网络中,实现对边缘云中的边缘服务器和边缘网关的管理,边缘服务器与边缘网关间为租户网络,边缘管理器的SDN控制器通过管理网络,在租户网络中构建虚拟子网,实现“转控分离”,优化网络资源管理。同时,边缘管理器使用计算资源管理组件,通过计算虚拟化构建了边缘服务器和边缘网关组成的计算资源池,实现对边缘侧的计算资源管理。其中,由于现阶段边缘网关不满足计算资源及网络资源可调度性的要求,且边缘网关需布署于RSU较近位置,因此,研发了具有计算虚拟化、网络虚拟化的嵌入式边缘网关,并在边缘管理器的管理下与边缘服务器构建了可按需调度资源的露天矿区车路协同边缘服务系统。(2)根据来自于矿车的任务请求,边缘管理器对计算资源、网络资源、执行时间及调度算法进行相应的建模、分析、解算和调度。其中边缘管理器通过分析任务的资源需求,使用任务执行时间计算模型,构建资源调度目标,对调度过程中约束条件进行形式化表达。设计调度算法,根据调度结果在对应的边缘节点中建立虚拟机VM,并在以租户网络为物理网络中构建虚拟子网VTN,实现计算资源、网络资源调度。(3)开发实现了露天矿区车路协同的边缘计算服务系统原理样机。采用Openstack与Opendaylight融合架构,在X86内核架构下,构建边缘管理器,同时将多台边缘服务器共同构成边缘云;在边缘网关中,基于ARM Cortex A53架构的OK1012嵌入式开发板,通过固件编译、内核修改、软件部署,实现边缘网关的计算虚拟化、网络虚拟化。边缘网关上嵌入无线网卡,配置相关组件,构建无线Mesh网,模拟RSU构建的车联网。将边缘网关与边缘管理器和边缘云相连,构建管理网络;将边缘网关与边缘云相连,构成租户网络。通过在各个设备中部署相关组件,实现露天矿区车路协同边缘服务系统基本功能,完成露天矿区车路协同的边缘计算服务系统原理样机开发实现。其次,为了便于将设计的调度算法与现有算法进行对比,在Matlab平台上对所设计的调度算法进行了验证。将任务设立为多种DAG结构,调度算法将根据拥有的调度资源,在以任务执行时间最小的目标下,进行资源调度分配,实验表明,在相同约束条件下,所设计调度算法能够尽可能地提高边缘网关的资源利用率,降低任务执行时间。最后,为了在原理样机实物平台上验证本文的系统设计和调度算法有效性,直接将算法部署于边缘管理器中,通过模拟矿车向边缘管理器发出任务请求,边缘管理器根据当前计算资源和网络资源状况,执行调度算法,从而,在对应的边缘节点中建立虚拟机VM,构建虚拟网络VTN,完成对矿车申请的任务服务部署。

露天矿区车路协同边缘计算中网络资源和计算资源调度

虚拟路由器平台管理系统设计与关键技术研究

这是一篇关于网络虚拟化,虚拟网络映射,虚拟路由器平台,虚拟路由查找,xen的论文, 主要内容为互联网已经成为人们生活中不可分割的一部分,但随着网络规模的扩大,数据中心、云计算等技术服务的应用,当前互联网体系结构的不足也日益突显出来。网络虚拟化技术(Network Virtualization)支持多个不同的虚拟网络同时运行在相同的物理网络上,进一步提高网络灵活性和资源利用率。随着网络虚拟化技术的应用,虚拟网络映射(Virtual Network Embedding)和虚拟路由查找也成为研究的热点。本文基于虚拟路由器平台,对网络虚拟化中的虚拟网络映射和虚拟路由查找进行分析和研究,并通过虚拟路由器平台的管理系统来实现对平台资源的管理。本文的主要工作和创新点如下： 1.基于虚拟路由器平台,提出一个提供带宽保证和负载均衡的虚拟网络映射算法。虚拟路由器平台以Xen为虚拟化技术,平台的拓扑为Fat-tree结构,因此虚拟网络映射问题转化为数据中心的资源映射问题。在算法中通过阈值的设定来保证平台的负载均衡,并通过Xen技术实现带宽的保证。 2.基于虚拟路由器平台,研究路由查找(IP lookup)算法,并实现一个基于布隆过滤器(Bloom Filter)的虚拟路由查找算法。算法通过路由表合并技术以及增加一个额外的布隆过滤器来减少片外访存次数,通过调整布隆过滤器来进一步提高算法性能。 3.基于虚拟路由器平台,设计并实现虚拟路由器平台的管理系统,负责管理平台的资源和处理用户的请求。管理系统由前端子系统,中央控制子系统和设备管理子系统构成,中央控制子系统作为系统的核心,通过socket与前端和设备子系统交互,文章在最后对系统进行了展示。