VNF Migration with Fast Defragmentation: A GAT-Based Deep Learning Method
本文针对NFV网络中的多维资源碎片化问题，提出基于多跳图注意力网络（MHGAT）的深度学习方法，通过快速碎片整理优化VNF迁移，显著提升了接受率并降低了过载率与迁移损失。
2024-10-14 cs.NI
SLA-Aware Multiple Migration Planning and Scheduling in SDN-NFV-enabled Clouds
在支持软件定义网络（SDN）的云数据中心中，实时迁移是用于云服务中的虚拟机（VM）和服务功能链（SFC）中的虚拟网络功能（VNF）的重新分配的关键方法。使用实时迁移方法，云提供商可以在不中断用户服务的情况下解决其动态资源管理和容错目标。然而，在云数据中心中，以任意顺序执行多个实时迁移可能导致服务降级。因此，有效的迁移规划对于减少实时迁移开销的影响至关重要。此外，为了防止服务质量（QoS）降级和违反服务水平协议（SLA），有必要为具有各种紧急性的不同实时迁移请求设置优先级。在本文中，我们提出了SLARQs，一组算法，组成的最后期限感知的多迁移分组算法和在线迁移调度，以确定VM/VNF迁移的顺序。实验结果表明，该方法在合理的算法运行时间下，可以有效地减少截止期错过次数，并在总迁移时间、平均执行时间、停机时间和传输数据量等方面与逐个调度和两种最先进的算法相比，具有良好的迁移性能.我们还评估和分析多迁移规划和调度的QoS和能源消耗的影响。
2021-01-24 cs.DC cs.NI
Fog-supported delay-constrained energy-saving live migration of VMs over MultiPath TCP/IP 5G connections
本文提出了一种基于多路径 TCP/IP 5G 连接的虚拟机节能 live 迁移方案，通过可设置复杂度的带宽管理器实现能耗最小化和延迟约束。
2018-05-31 cs.NI
Robust Network Function Virtualization
网络功能虚拟化（NFV）实现了按需网络功能（NF）部署，从而提供敏捷和动态的网络服务。通过量化所有需求的所有NF之间的最小可靠性的评估度量，服务提供商和运营商可以更好地促进灵活的NF服务恢复和迁移，从而提供更高的服务可靠性。在本文中，我们提出了评估指标的NFV可靠性和解决方案的方法来解决鲁棒NFV下的随机NF启用节点故障（S）。我们演示了如何构建一个辅助的NF启用网络及其映射到物理基板网络。利用构造的NF使能网络，我们开发了伪多项式算法来解决鲁棒NF和SFC $s-t$路径问题-鲁棒NFV的子问题。我们还提出了鲁棒NFV的近似算法与SFC-Fork作为NF转发图。此外，我们提出了精确的解决方案，通过混合整数线性规划（MILP）的一般设置下。计算结果表明，我们提出的解决方案的方法是能够管理强大的NFV在一个大规模的网络。
2019-12-10 cs.NI
Energy Efficient virtualization framework for 5G F-RAN
雾无线电接入网络（F-RAN）和虚拟化是5G网络的有前途的技术。在F-RAN中，雾和云计算被集成，其中传统的C-RAN功能被分散到无线电接入网络的边缘设备。采用F-RAN来减轻前传的负担并改善端到端（E2 E）延迟。另一方面，虚拟化和网络功能虚拟化（NFV）是旨在将功能从硬件转换为基于软件的功能的IT技术。在移动网络中使用NFV可以带来许多优点，包括高度的可靠性、灵活性和能量效率。本文介绍了一种用于F-RAN的虚拟化框架，以提高5G网络的能效。在该框架中，千兆无源光网络（GPON）被用作所提出的F-RAN架构的骨干网络，其中它经由光纤电缆连接若干演进节点B（eNodeB）。提出的F-RAN架构的能量效率进行了研究，并与传统的C-RAN架构在两种不同的情况下，使用混合整数线性规划（MILP）模型进行了比较。MILP结果表明，与C-RAN架构相比，F-RAN架构可以实现平均30%的功率节省。
2019-04-04 cs.NI
MOFCO: Mobility- and Migration-Aware Task Offloading in Three-Layer Fog Computing Environments
针对三层雾计算中UE移动性导致服务迁移代价高的问题，提出MOFCO算法，将任务卸载与资源分配建模为MINLP问题并用启发式辅助演化博弈论求解，使系统成本平均降低19%，最高达43%。
2025-07-16 cs.AR cs.DC cs.NI
LIMO: Load-balanced Offloading with MAPE and Particle Swarm Optimization in Mobile Fog Networks
本文提出 LIMO 策略，基于 MAPE 控制回路和 PSO 算法实现雾网络负载均衡与任务迁移，有效降低延迟，提升网络资源利用率 10%，减少云访问与响应时间。
2024-08-28 cs.DC cs.NI
5G network slicing using SDN and NFV- A survey of taxonomy, architectures and future challenges
在本文中，我们使用SDN和NFV提供了与5G网络切片相关的全面审查和更新解决方案。首先，我们介绍了5G服务质量和业务需求，然后描述了5G网络软件化和切片范式，包括基本概念，历史和不同的用例。其次，我们提供了5G网络切片技术使能器的教程，包括SDN，NFV，MEC，云/雾计算，网络管理程序，虚拟机和容器。第三，我们全面调查了推动SDN和NFV在加速5G网络切片方面的采用的不同行业计划和项目。在实际实施、技术采用和部署策略方面，对各种5G架构方法进行了比较。此外，我们提供了各种开源的orchestrings和证明的概念，代表工业的贡献进行了讨论。这项工作还调查了5G网络中有关网络切片和软件化的标准化工作。此外，本文介绍了单个域中网络切片的管理和编排，然后全面调查了跨多个域的5G网络切片中的管理和编排方法，同时支持多个租户。此外，我们强调了未来在5G网络中使用SDN和NFV进行网络软件化和切片的挑战和研究方向。
2019-12-05 cs.DC cs.MM cs.NI
SDFog: A Software Defined Computing Architecture for QoS Aware Service Orchestration over Edge Devices
本文提出SDFog面向服务中间件，融合云、雾、SDN与NFV，将边缘实体抽象为服务，以支持端到端QoS感知的服务编排和软件定义雾基础设施控制。
2016-09-05 cs.NI
AI-Based and Mobility-Aware Energy Efficient Resource Allocation and Trajectory Design for NFV Enabled Aerial Networks
在本文中，我们提出了一种新的联合智能轨迹设计和资源分配算法的基础上，用户的移动性和他们所要求的服务无人机（UAV）辅助网络，其中无人机作为节点的网络功能虚拟化（NFV）使能网络。我们的目标是通过分配有限的无线电和NFV资源，最大限度地提高能源效率，并最大限度地减少所有服务的平均延迟。此外，由于流量条件和用户的移动性，我们让一些虚拟网络功能（VNF）从其当前位置迁移到其他位置，以满足服务质量的要求。我们制定我们的问题，以找到接近最佳的位置的无人机，发射功率，子载波分配，放置，并调度所请求的服务的功能在无人机和执行合适的VNF迁移。然后，我们提出了一种新的分层混合连续和离散动作（HHCDA）的深度强化学习方法来解决我们的问题。最后，对算法的收敛性、计算复杂性以及不同参数下的性能进行了分析。仿真结果表明，与DDPG方法相比，HHCDA方法的请求拒绝率和平均延迟分别降低了31.5%和20%，能量效率提高了40%。
2021-05-21 cs.NI eess.SP
Balancing the Migration of Virtual Network Functions with Replications in Data Centers
网络功能虚拟化（NFV）范例以所谓的虚拟网络功能（VNF）的形式实现了传统网络功能到通用硬件中的灵活性、可编程性和实现。如今，云服务提供商使用虚拟机（VM）来实例化数据中心（DC）网络中的VNF。为了在服务功能链（SFC）的典型场景中实例化多个VNF，需要同时满足许多重要目标，诸如服务器负载均衡、能量效率和服务执行时间。众所周知的\emph{VNF placement}问题需要经常考虑虚拟机（VM）的\emph{migration}的解决方案来满足该目标。例如，正在进行的努力正在为迁移提供强有力的理由，以最大限度地减少能源消耗，同时表明由于迁移造成的服务中断，需要注意服务质量（QoS）。为了平衡服务器分配策略和QoS，我们提出使用VNF的\emph{replications}来减少DC网络中的迁移。我们提出了一个线性规划（LP）模型来研究复制之间的权衡，而有利于QoS需要额外的服务器资源，和迁移，而有利于服务器负载管理可能会对QoS产生不利影响。结果表明，对于给定的目标，复制可以减少迁移的数量，并且还可以实现更好的服务器和数据中心网络负载均衡。
2017-09-28 cs.NI
Multi-microservice migration modelling, comparison, and potential in 5G/6G mobile edge computing: A non-average parameter values approach
针对5G/6G移动边缘计算中多微服务迁移问题，本文提出基于非平均值参数的数学模型，对比分析MiGrror与预拷贝实时迁移方法，实验证明MiGrror能以最小带宽开销实现低于10毫秒停机时间，显著提升服务连续性。
2023-05-18 cs.DC cs.NI
A Machine Learning-Based Migration Strategy for Virtual Network Function Instances
Western University（韦仕敦大学）
随着对数据连接的需求不断增长，网络服务提供商面临着减少资本和运营费用的任务，同时提高网络性能并满足不断增长的需求。虽然网络功能虚拟化（NFV）已被确定为有前途的解决方案，但必须解决若干挑战以确保其可行性。在本文中，我们通过开发VNF神经网络实例迁移（VNNIM）来解决虚拟网络功能（VNF）迁移问题，VNNIM是VNF实例的迁移策略。通过粒子群优化算法对学习率超参数进行优化，进一步提高了VNNIM的性能。结果表明，VNNIM是非常有效的预测迁移后的服务器表现出99.07%的二进制精度和延迟差异分布，是集中在平均值为零时相比，优化模型。然而，VNNIM的最大优势是通过运行时分析突出显示的运行时效率。
2020-06-15 cs.LG cs.NI
A Comprehensive Study of Virtual Machine and Container Based Core Network Components Migration in OpenROADM SDN-Enabled Network
随着对开放性、灵活性和货币化需求的增加，移动网络功能的网络功能虚拟化（NFV）已经成为大多数移动网络运营商的拥抱因素。早期报告的虚拟化演进分组核心（EPC）（4G LTE和5G非独立移动网络的核心网络组件）的现场部署反映了这一增长趋势。为了最好地满足云环境中的电源管理、负载均衡和容错的要求，必须对这些虚拟化组件进行实时迁移。感兴趣的虚拟化平台包括虚拟机（VM）和容器，后者提供更轻量级的特性。本文的第一个贡献是实现了一些自定义功能，这些功能可以迁移支持虚拟化EPC组件的容器。目前基于CRIU的Docker Container迁移并不完全支持移动网络协议栈。CRIU扩展，以支持移动网络协议栈，因此需要和描述的文件。第二个贡献是一个实验为基础的全面分析，在两个回程网络设置和两个虚拟化技术的实时迁移。这两种回程网络设置分别是由CloudLab提供的设置和基于可编程光网络测试平台的设置，该测试平台使用OpenROADM密集波分复用（DWDM）设备。本文比较了基于OpenAirInterface（OAI）的容器化EPC组件的建议实现与利用VM的实现的迁移性能，运行在OpenStack中。所提出的实验比较考虑了多个系统参数和配置、虚拟化EPC组件的图像大小、网络特性以及OpenROADM回程网络上的信号传播时间。
2021-08-27 cs.NI
Control-Data Separation with Decentralized Edge Control in Fog-Assisted Uplink Communications
用于5G系统的雾辅助网络架构包括被称为远程无线电系统（RRS）的无线边缘节点，以及经由前传接入网络连接到RRS的远程云中心（RCC）处理器。RRS和RCC通过网络功能虚拟化（NFV）进行操作，从而实现灵活的网络功能拆分，以适应前传延迟和容量等网络参数。这项工作的重点是上行链路通信和调查的云边缘分配的两个重要的网络功能，即速率选择的控制功能和解码的数据平面功能。考虑了三个功能划分：（i）分布式无线电接入网络（D-RAN），其中两个功能都以分散的方式在RRS处实现，（ii）云RAN（C-RAN），其中两个功能都在RCC处集中执行，以及（iii）新的功能划分，称为雾RAN（F-RAN），具有单独的分散的边缘控制和集中的云数据处理。所研究的模型包括一个随时间变化的上行链路信道，其中RCC具有全局但延迟的信道状态信息（CSI），由于前传延迟，而RRS具有本地但更及时的CSI。使用自适应和速率作为性能标准，得出的结论是，F-RAN架构可以提供显着的增益，在用户移动性的存在。
2017-06-21 cs.IT cs.NI math.IT
VNF and Container Placement: Recent Advances and Future Trends
随着对开放性、可扩展性和粒度的需求不断增长，移动网络功能虚拟化（NFV）已经成为大多数移动网络运营商的关键使能器。NFV从硬件设备中分离网络功能。这种解耦允许被称为虚拟化网络功能（VNF）的网络服务托管在商用硬件上，这简化并增强了提供商的服务部署和管理，提高了灵活性，并导致高效和可扩展的资源使用以及更低的成本。VNF在托管基础设施中的适当放置是主要的技术挑战之一。这种布局会显著影响网络的性能、可靠性和运营成本。VNF放置是NP难的。因此，需要一种安置方法，可以随着问题的复杂性而调整，并在合理的时间内找到适当的解决方案。本研究的主要目的是提供一个分类的优化技术来解决VNF布局问题。我们根据性能指标、方法、算法和环境对研究论文进行分类。虚拟化不仅限于简单地用虚拟机或VNF替换物理机，还可能包括微服务、容器和云原生系统。在这种情况下，本文的第二部分重点关注边缘/雾计算中容器的放置。许多问题已经被认为是交通拥挤，资源利用，能源消耗，性能下降，安全等。对于每一个问题，通过不同的调查和研究论文提出了各种解决方案，其中每一个都以特定的方式解决布局问题，提出基于不同类型的算法，如启发式，元启发式，和机器学习算法。
2022-04-01 cs.NI
On Optimal Placement of Hybrid Service Function Chains (SFCs) of Virtual Machines and Containers in a Generic Edge-Cloud Continuum
传统上，网络功能虚拟化（NFV）已经被实现为以虚拟网络功能（VNF）的形式在虚拟机（VM）上运行。最近，所谓的无服务器计算在云计算中获得了吸引力，提供了利用容器化技术部署服务的功能即服务（FaaS）平台。与基于VM的VNF相比，资源通常是保留的并持续运行，FaaS可以只是实现小功能的代码子集，允许事件驱动的按需实例化。因此，基于混合VM容器的服务功能链（SFC）是NFV架构的自然演进。我们从互联网服务提供商（ISP）的角度研究了混合SFC的最佳放置的新问题，从而可以在通用边缘和云连续体中的VM或容器上实例化VNF。为此，我们提出了一个混合线性规划模型以及一个启发式解决方案来解决这个优化问题，该问题考虑了运营商网络中特定VM和容器部署所特有的三个目标：在边缘维护服务器的运营成本，将VNF放置在第三方云提供商中的成本以及在违反SLA协议时应用的惩罚成本。我们还提出了两个阶段的优化过程来分析VNF的复制和迁移对性能的影响。该模型可用于突出虚拟机和容器的组合可以从货币成本的角度提供最大好处的场景。
2020-07-08 cs.NI
