A Cloud-based SDN/NFV Testbed for End-to-End Network Slicing in 4G/5G
网络切片旨在将5G塑造为灵活、可扩展和以需求为导向的网络。研究社区部署小规模和具有成本效益的测试平台，以评估网络切片功能。我们引入了一个新的测试平台，称为5GIIK，它提供了跨所有网络域和不同接入技术的网络切片的实施，管理和编排。我们的方法确定的设计标准是一个超集的功能存在于其他国家的最先进的测试平台，并确定适当的开源工具来实现它们。5GIIK是最全面的测试平台之一，因为它提供了额外的特性和功能，例如切片配置动态性，VM的实时监控以及不同VIM的VNF加载。我们说明了拟议的测试平台的潜力，并提出了初步的结果。
2020-05-14 cs.NI
Self-Modeling Based Diagnosis of Software-Defined Networks
使用SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）方法构建的网络预计将面临一些挑战，例如可扩展性，鲁棒性和弹性。在本文中，我们提出了一种基于自建模的诊断，以在SDN和NFV的背景下实现弹性网络。我们专注于解决两个主要问题：一方面，我们目前缺乏一个模型或模板来描述SDN和NFV环境中的托管元素。另一方面，由软件化实现的高度动态网络需要在运行时生成诊断模型，从中可以识别根本原因。在本文中，我们提出了更细粒度的模板，不仅可以对网络节点进行建模，还可以对它们的子组件进行建模，以便在SDN和NFV上下文中进行更详细的诊断。此外，我们使用贝叶斯网络指定和验证基于自建模的诊断。这种方法与现有技术的不同之处在于在运行时发现网络和服务依赖关系，以及使用我们的模板构建任何SDN基础设施的诊断模型。
2015-07-13 cs.NI
NFV and SDN - Key Technology Enablers for 5G Networks
通信网络正在经历向5G的下一个演进步骤。5G网络被设想为提供灵活、可扩展、敏捷和可编程的网络平台，在该平台上可以在严格的性能范围内部署和管理具有不同要求的不同服务。为了应对这些挑战，驱动网络的技术正在发生范式转变，因此也是其架构。创新的概念和技术正在开发，以推动下一代移动网络。这一发展的核心是网络功能虚拟化和软件定义网络技术，这两项技术现在被认为是实现5G网络的两项关键技术，并为网络服务的部署和运营方式带来了重大变化。对于那些对SDN和NFV领域感兴趣的读者来说，本文参考5G网络概述了这两种技术。最重要的是，它描述了这两种技术如何相互补充，以及它们将如何推动不久的将来的网络。
2018-06-19 cs.NI
Scalable and Cost Efficient Algorithms for Virtual CDN Migration
虚拟内容分发网络（vCDN）迁移对于优化资源的使用和提高基于SDN/NFV的CDN功能的整体性能（在网络运营商成本降低和高流质量方面）是必要的。它需要智能和诱人的联合SDN/NFV迁移算法，因为要向网络的最终客户交付的流量明显巨大。本文提出了两种用于找到最优和接近最优路径放置以及vCDN迁移的方法（OPAC和HPAC）。此外，我们还考虑了几种情况来量化OPAC和HPAC行为，并在迁移成本、迁移时间、vCDN复制数量和其他成本因素方面比较它们的效率。然后，在不同的网络规模下，他们的实施和评估。最后，所提出的算法集成在一个SDN/NFV框架。索引术语：vCDN; SDN/NFV优化;迁移算法;可扩展性算法。
2016-08-30 cs.NI
NFV Orchestrator Placement for Geo-Distributed Systems
欧洲电信标准协会（ETSI）开发了网络功能虚拟化（NFV）管理和演示（MANO）框架。在该框架内，NFV编排器（NFVO）和虚拟化网络功能（VNF）管理器（VNFM）功能块负责管理网络服务及其相关联的VNF的生命周期。然而，它们在大规模和地理分布的NFV系统中面临着显著的可扩展性和性能挑战。它们的数量和位置对可以容纳的VNF的数量以及整体系统性能具有重大影响。因此，NFVO和VNFM放置是一个关键的挑战，因为它对系统的可扩展性和性能有潜在的影响。在本文中，我们解决了NFVO和VNFM在大规模和地理分布的NFV基础设施中的放置问题。我们提出了一个整数线性规划的问题，并提出了一个两步布局算法来解决这个问题，我们还进行了一组实验来评估所提出的算法。
2017-11-09 cs.NI
A Novel QoE-Aware SDN-enabled, NFV-based Management Architecture for Future Multimedia Applications on 5G Systems
本文提出了一种新的QoE感知SDN使能的NFV架构，用于控制和管理5G系统上的未来多媒体应用。目的是通过满足个性化的QoE应用需求来提高所交付的多媒体服务的QoE。这种新颖的方法提供了一些新的特征、功能、概念和机会，用于克服当前4G系统中的关键QoE供应限制，例如增加的网络管理复杂性以及无法动态地适应变化的应用、网络传输或流量或最终用户需求。
2019-04-22 cs.DC cs.MM cs.NI
Software-Defined Networking: State of the Art and Research Challenges
近年来，即插即用的信息技术（IT）基础设施迅速扩展。随着云计算的出现，许多生态系统和业务模式都遇到了潜在的变化，并可能能够消除其IT基础设施维护过程。实时性能和高可用性要求促使电信网络采用云模型的新概念：软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）。NFV在开放和标准化的IT环境中引入和部署新的网络功能，而SDN旨在改变网络功能的方式。SDN和NFV是互补的技术，它们并不相互依赖。然而，这两个概念可以合并，并有可能减轻传统网络的挑战。在本文中，我们的目标是描述在数据中心、数据中心网络和网络即服务产品等多种环境中使用SDN的好处。我们还提出了SDN面临的各种挑战，从可扩展性到可靠性和安全性问题，并讨论了这些挑战的现有解决方案。
2014-06-01 cs.NI
SFC-Aware Online Aggregated Data-Link Orchestration for SDN/NFV-Enabled SAGINs
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
针对支持SDN/NFV的SAGIN，提出MRSAR方法进行感知SFC的在线聚合数据链路编排，其性能接近Gurobi-MILP，优于贪心基线，实现了良好的质量-复杂度权衡。
2026-08-28 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
Robust Online Composition, Routing and NF Placement for NFV-enabled Services
网络功能虚拟化（NFV）促进了网络领域的创新，并降低了管理现代传统网络所涉及的复杂性。通过NFV，网络服务的供应变得更加敏捷，从而虚拟网络功能可以按需在商用服务器和数据中心上实例化。网络功能可以是强制性的或尽力而为的。前一种类型对于网络服务的正确性是严格必要的，而后者是优选的但不是必需的。在本文中，我们研究了支持NFV的网络服务的在线配置。我们认为单播和多播NFV启用服务与多个强制性和尽力而为的NF实例。我们提出了一种基于原始-对偶的在线近似算法，该算法根据物理链路和NFV节点的资源约束，分配处理和传输资源以最大化利润函数。在线算法类似于一个联合准入机制和在线组合，路由和NF布局框架。在线算法是通过基于原始-对偶的分析从离线公式推导出来的。这种分析提供了直接的见解和对具有多种资源类型的NFV启用服务的利润最大化问题的本质的基本理解。
2020-02-09 cs.NI
Multiple Service Chain Placement and Routing in a Network-enabled Cloud
网络功能虚拟化（NFV）旨在将传统专有硬件的功能抽象为虚拟网络功能（VNF）软件，其可以在商用现货（COTS）服务器上运行。除了减少对专有支持的依赖外，NFV还帮助网络运营商以敏捷的方式部署多种服务。服务部署涉及通过包括服务链（SC）的VNF的放置和按顺序路由。我们的研究是第一个专注于计算复杂的问题，多个VNF SC的布局和路由，同时考虑VNF服务链明确。我们提出了一种新的列生成模型，用于放置多个VNF SC和路由，这大大降低了问题的计算复杂性。我们的目标是确定理想的NFV基础设施（NFVI），以最大限度地减少网络资源消耗。我们的研究结果表明，网络使能云（NeC）的网络资源消耗低于集中式NFVI（例如，数据中心），同时避免分布式NFVI的不可行性。
2016-11-10 cs.NI
T-s3ra: traffic-aware scheduling for secure slicing and resource allocation in sdn/nfv enabled 5g networks
网络切片和资源分配在软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）辅助的5G网络中起着关键作用。在5G通信中，业务速率很高，需要高数据速率和低延迟。深度学习是克服这些限制的潜在解决方案。安全切片避免了资源浪费;然而，DDoS攻击者可以利用切片网络。因此，我们专注于大规模网络流量下的资源分配安全切片。提出了用于SDN/NFV使能的5G网络上的安全切片和资源分配的调度感知。在这种方法（T-S3 RA）中，使用具有基于密码的密钥导出函数的布尔逻辑来认证用户设备。流量在5G接入点中进行调度，并分别使用SliceNet和HopFieldNet等深度学习模型实现安全的网络切片和资源分配。为了预测DDoS攻击者，我们计算Renyi熵进行数据包分类。实验进行了使用网络模拟器与250个节点的网络拓扑。使用吞吐量、延迟、数据包传输率、数据包丢失率、切片容量、带宽消耗和切片接受率等指标评估性能。T-S3 RA在三个具有不同要求的5G用例中实现，包括大规模机器类型通信，超可靠低延迟通信和增强的移动宽带。
2021-07-11 cs.NI eess.SP
Energy Efficient SDN and SDR Joint Adaptation of CPU Utilization Based on Experimental Data Analytics
在本文中，我们提出了一种混合软件架构的网络功能虚拟化（NFV），其中软件定义网络（SDN）和软件定义无线电（SDR）组件集成，形成一个基于云的通信系统。我们分析了OpenIreland测试平台中不同参数设置和NFV架构用例场景的CPU利用率和功耗。实验结果显示了SDN数据平面交换和SDR在CPU利用率和并行化方面的不同行为，这为将它们集成到基于云的系统中时的处理聚合和节能提供了见解。然后，我们提出了一个节能方案，灵活的CPU分配，可以降低系统的整体功耗。我们的结果表明，与单独部署SDN和SDR的传统方案相比，我们提出的NFV架构及其节能方案可以节省高达20%的功耗。
2023-02-03 cs.AR cs.NI
Application Component Placement in NFV-based Hybrid Cloud/Fog Systems
应用程序是一组交互组件，可以按顺序、并行或通过使用更复杂的构造（如选择和循环）执行。因此，它们可以被建模为具有由这些构造组成的子结构的结构化图。雾计算可以通过在网络边缘部署一些组件（即，更接近终端设备），同时将其他设备保留在云中。网络功能虚拟化（NFV）将软件从硬件中分离出来，并使网络服务和应用能够作为虚拟网络功能（VNF）进行敏捷部署。在NFV设置中，需要高效的放置算法来将表示VNF转发图（VNF-FG）的结构化图映射到混合云/雾系统的基础设施上。迄今为止，只有具有序列和平行子结构的确定性图才被考虑。然而，一些现实生活中的应用程序确实需要具有子结构的非确定性图作为选择和循环。本文主要研究基于NFV的混合云/雾系统中的应用组件放置问题，并假设表示应用的图是不确定的。目标是最小化总的加权函数的完工时间和成本。该问题被建模为一个非线性规划（ILP）和评估小规模的情况下使用CPLEX优化工具。
2018-05-25 cs.NI
A Dynamic Reliability-Aware Service Placement for Network Function Virtualization (NFV)
网络软件化是下一代网络的主要范式转变之一。它支持可编程和灵活的网络管理和部署。网络功能虚拟化（NFV）是指在商用服务器上而不是传统的基于硬件的中间盒上运行的软件功能的部署。它是网络软件化的一个范例。在NFV中，服务被定义为称为服务链功能（SFC）的软件功能链。将服务器的资源分配给服务的过程称为服务放置，是NFV中最具挑战性的任务。服务到达和离开的动态性质以及满足服务水平协议使服务安置问题更具挑战性。在本文中，我们提出了一个模型的动态可靠性感知的服务放置的基础上同时分配的主，备服务器。然后，我们制定的动态可靠性感知的服务放置作为一个无限地平线马尔可夫决策过程（MDP），其目的是最大限度地减少安置成本和最大限度地接纳服务的数量。该算法将网络中的活动业务数视为系统的状态，并以此为基础估计空闲资源的状态，同时将可能接纳的业务数视为MDP的动作。为了评估建议MDP中的每个可能的动作，我们使用了一种基于维特比算法的次优方法，称为基于维特比的可靠静态服务放置（VRSSP）算法。基于价值迭代法，我们使用一种名为VRSSP-based Value Iteration（VVI）的算法来确定最优策略。最后，通过大量的模拟，所提出的模型的动态可靠性感知的服务放置相比，静态解决方案的优越性推断。
2019-11-15 cs.NI
VNF Placement with Replication for Load Balancing in NFV Networks
网络功能虚拟化（NFV）是一种新的范例，其通过以虚拟网络功能（VNF）的形式对灵活地位于网络中的传统网络功能进行虚拟化来实现服务创新。由于VNF只能放置在位于联网数据中心的服务器上，这是NFV的显著特征，因此指向这些数据中心区域的流量对网络负载均衡具有显著影响。网络负载均衡对于VNF的有序序列（也称为服务功能链（SFC），当今常见的云和网络服务方法）甚至更为关键。为了平衡网络负载，VNF可以放置在网络中较小的服务器集群中，从而最大限度地缩短与数据中心的距离。优化这些集群的位置是一项挑战，因为还需要考虑其他因素，例如资源利用率。为了解决这个问题，我们研究了具有复制的VNF放置问题，特别是VNF复制帮助网络负载平衡的潜力。设计并比较了线性规划模型、遗传算法和随机拟合放置算法三种VNF分配和复制的优化方法。我们的研究结果表明，最佳的位置和复制可以显着提高负载均衡，为此，我们还提出了一个遗传算法适用于更大的网络。
2016-10-26 cs.NI
Virtualization-based Evaluation of Backhaul Performance in Vehicular Applications
基于SDN和NFV的下一代网络预计将支持广泛的服务，包括车辆安全应用。这些服务具有严格的延迟限制，本文的目标是确定基于SDN/NFV的网络能够在多大程度上满足这些要求。为此，我们建立和模拟车辆碰撞检测系统，使用流行的Mininet和Docker工具，在现实世界的拓扑结构与移动信息。使用不同的核心网络拓扑和开源SDN控制器，我们测量（i）车辆信标处理的延迟以及（ii）相关的开销和能耗。我们发现，我们确实可以满足与车辆安全应用相关的延迟约束，SDN控制器对整体能耗的贡献不大，但却是额外延迟的重要来源。
2018-01-22 cs.NI
Introducing Virtual Security Functions into Latency-aware Placement for NFV Applications
软件定义网络和网络功能虚拟化（NFV）的出现触发了向完全虚拟化网络环境的转变。网络服务提供商已经通过这些技术解锁了巨大的能力，这些技术使他们能够通过生成服务功能链（SFC）实时部署他们的网络服务来动态地适应用户需求。然而，NFV仍然面临着阻碍其充分发挥潜力的挑战，包括可用性保证，网络安全和其他性能要求。因此，NFV应用的部署仍然至关重要，因为它应该满足不同的服务级别协议，同时确保虚拟化功能的安全性。在本文中，我们通过将虚拟安全功能（VSF）引入NFV应用程序的延迟感知部署来解决这些SFC的安全挑战。这项工作确保了SFC组件（包括安全功能）的最佳布局，同时考虑性能约束和VSF的操作规则，如功能联盟，邻近性和反亲和性。本文建立了一个混合整数线性规划模型，在满足上述约束条件的前提下，以最小化每个SFC的延迟和SFC组件之间的通信延迟为目标，对所有请求的SFC进行最优配置。模拟评估对虚拟化演进分组核心用例的贪心算法，并显示出有前途的结果，在保持安全规则，同时实现最小的延迟。
2020-04-24 cs.NI
Introducing Development Features for Virtualized Network Services
网络虚拟化和网络功能软件化是提高网络效率、降低成本和灵活性的趋势。它们是由软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的演进驱动的。这表明软件将在电信服务中发挥越来越重要的作用，而电信服务以前由硬件设备主导。服务提供商可以从中受益，因为它可以更快地引入新的电信服务，并结合一系列灵活的可能性来优化和微调其运营。然而，所提供的电信服务只有在有足够的软件工具可用的情况下才能发展。在本文中，我们将解释基于SDN/NFV的电信服务的开发、部署和维护如何对提供该服务的平台提出特定要求，并介绍软件开发工具包（SDK），使服务提供商能够在服务部署到生产环境之前对其进行充分设计、测试和评估，并在其生命周期内对其进行更新。开发和运营之间的这种持续循环，即所谓的DevOps，是软件开发中的一种众所周知的策略。为了将其上下文进一步扩展到基于SDN/NFV的服务，传统云平台提供的功能还不够。通过概述当前可用的工具及其局限性，突出了SDN/NFV服务的DevOps差距。这样的SDK的益处通过安全的内容分发网络服务（通过深度分组检测和弹性路由能力来增强）来说明。通过这个用例，进一步说明了开发和部署服务之间的动态关系。
2018-08-28 cs.NI
End-to-end 5G services via an SDN/NFV-based multi-tenant network and cloud testbed
5G的主要要求是高度灵活、超低延迟和超高带宽的虚拟化基础设施，以提供端到端服务。这一要求可以通过将所有网段（无线接入、聚合和核心）与异构无线和光技术（5G、毫米波、LTE/LTE-A、Wi-Fi、以太网、MPLS、WDM、软件定义光传输等）有效集成来满足，以及大规模计算和存储云服务（在边缘/核心数据中心提供）。本文介绍了CTTC旨在整合三个整合和独立实验基础设施的初步架构，以部署上述测试和开发先进5G服务所需的端到端自上而下融合基础设施。
2018-03-20 cs.IT cs.NI math.IT
Deep Q-Learning for Dynamic Reliability Aware NFV-Based Service Provisioning
网络功能虚拟化（NFV）是指软件化的网络功能虚拟地运行在商用服务器上的技术。这些功能被称为虚拟网络功能（VNF）。特定服务由一组VNF组成。这是电信网络中的服务提供的范式转变，其引入了新的设计和实现挑战。这些挑战之一是考虑到商品服务器的可靠性，满足所请求服务的可靠性要求。在这种情况下，VNF放置（其是将商品服务器分配给VNF的问题）变得至关重要。为了解决这个问题，在本文中，我们采用深度Q网络（DQN）模型NFV布局问题，考虑到服务的可靠性要求。所引入的模型的输出决定了在每个状态下什么样的放置是最佳的。数值计算结果表明，引入的模型可以显着提高网络运营商的性能。
2018-12-03 cs.NI
Controller Placement in SDN-enabled 5G Satellite-Terrestrial Networks
支持SDN的综合卫星-地面网络（ISTN）可以提供包括全球无缝覆盖、高可靠性、低延迟等在内的若干优点，并且可以成为下一代网络的关键推动者。为了应对集成网络的控制和管理的复杂性，利用软件定义网络（SDN）的概念将是有帮助的。在这方面，SDN使能的ISTN中的SDN控制器放置问题变得至关重要。在本文中，我们制定了一个优化问题的SDN控制器的位置，目标是最小化的平均故障概率的SDN控制路径，以确保SDN交换机接收的指令在最可靠的方式。同时，我们的目标是将SDN控制器部署在靠近卫星网关的地方，以确保两层之间的连接具有最低的延迟。我们首先将问题建模为混合整数线性规划（MILP）。为了降低MILP模型的时间复杂度，我们使用子模块优化技术，以时间有效的方式产生接近最优的解决方案。最后，我们通过仿真验证了我们的方法的有效性，表明近似方法的结果在一个合理的最优性差距方面的确切MILP解决方案。
2021-08-20 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
A Virtual Network Customization Framework for Multicast Services in NFV-enabled Core Networks
在软件定义网络（SDN）的支持下的网络功能虚拟化（NFV）的范例作为用于在第五代（5G）网络中定制网络服务的有前景的方法出现。在本文中，提出了一个多播服务编排框架，联合流量路由和虚拟网络功能（NF）的位置进行了研究，以适应多播服务在一个NFV使能的物理底层网络。首先，我们研究了一个联合路由和NF布局问题，一个单一的多播请求容纳在一个物理底层网络，单路径和多路径流量路由。在物理网络资源约束、流量守恒约束和NF布局规则下，联合问题被表示为最小化功能和链路提供成本的混合整数线性规划（MILP）问题;其次，我们开发了一个MILP公式，共同处理多个服务请求在物理底层网络上的静态嵌入，其中我们确定用于嵌入的多个服务的最佳组合以及它们的联合路由和布局配置，使得物理衬底的总吞吐量最大化，同时功能和链路供应成本最小化。由于所提出的问题配方是NP难的，低复杂度的启发式算法，提出了一个有效的解决方案，为单路径和多路径路由的情况。仿真结果证明了所提出的启发式算法的有效性和准确性。
2020-02-09 cs.NI
Providing a way to create balance between reliability and delays in SDN networks by using the appropriate placement of controllers
计算机网络覆盖全球，多年来没有形成一个真正的新发展。但是，公司和消费者组织抱怨未能根据他们的需要向他们的网络添加新功能，例如自动完成许多工作，他们也喜欢在软件方面开发和扩展他们的网络，因此他们不需要新的昂贵硬件来满足他们网络的许多活动和需求。软件定义网络中控制层的分析和数据的写入方便了网络管理，促进了网络的创新。为了发展广泛的SDN网络，通常需要大量的控制器，控制器在SDN网络中的位置可以作为SDN网络领域的一个重要和基本的问题提出，并影响SDN网络的可靠性。本文主要关注SDN网络中的延迟和可靠性。这里的延迟是指响应数据路径请求的延迟，对网络延迟有很大影响。在本文中，它表明，控制器的数量和它们的位置可以有效的两个措施;在SDN网络的可靠性和延迟。
2020-04-24 cs.NI
A Survey of Controller Placement Problem in Software Defined Networks
软件定义网络（SDN）是一种新兴的网络范例，其通过将网络控制平面与数据平面解耦来提供网络的集中视图。这种维护网络全局视图的策略优化了资源管理。然而，使用单个物理控制器的SDN的实现导致可扩展性和鲁棒性的问题。物理上分布式但逻辑上集中的SDN控制器架构有望解决这两个问题。分布式SDN及其优点带来了所需控制器数量及其在网络中的放置问题。该问题被称为控制器配置问题（CPP），本文主要研究CPP的求解技术。本文正式定义了CPP，给出了各种性能指标和现有CPP解决方案的特点进行了全面的审查。最后，我们指出了现有的文献差距，并讨论了该领域未来的研究方向。
2019-05-12 cs.NI
Online Scaling of NFV Service Chains across Geo-distributed Datacenters
网络功能虚拟化（NFV）是一种新兴的范例，其将网络功能的依赖于硬件的实现（即，中间盒）转换为运行在虚拟化平台上的软件模块，从而显著降低成本并简化管理。这样的虚拟网络功能（VNF）通常构成业务链，以提供业务流需要经过的网络服务。用于网络服务供应的VNF的高效部署是实现NFV目标的关键。关于VNF放置的现有努力主要处理离线或一次性放置，忽略了VNF处理实际时变流量的基本动态部署和缩放需求。这项工作研究了VNF服务链在地理分布的网络中心的动态放置，以服务于分散的源和目的地对之间的流，以使服务链提供商在整个系统跨度上的运营成本最小化。提出了一种有效的在线算法，它包括两个主要部分：（1）一种基于正则化的在线学习方法，将离线最优部署问题转化为一系列单次正则化问题，每个问题在一个时隙内有效求解;（2）一种在线相关舍入方案，用于从单次问题的最优分数解导出可行整数解，并保证在线算法在整个时间跨度上的良好竞争率。我们验证了我们的在线算法与坚实的理论分析和跟踪驱动的模拟现实环境下。
2016-11-24 cs.NI
Network Function Virtualization: State-of-the-art and Research Challenges
网络功能虚拟化（NFV）作为电信服务提供中的重要转变已经引起了工业界和学术界的极大关注。通过将网络功能（NF）与其运行的物理设备解耦，NFV有可能显著降低运营费用（OPEX）和资本支出（CAPEX），并促进新服务的部署，提高敏捷性和更快的价值实现时间。NFV范式仍处于起步阶段，研究界有很多机会开发新的架构，系统和应用程序，并评估开发技术的替代方案和权衡，以实现其成功部署。在本文中，讨论了NFV及其与软件定义网络（SDN）和云计算的互补领域的关系，我们调查了NFV的最新技术，并确定在这一领域有前途的研究方向。我们还概述了关键的NFV项目、标准化工作、早期实施、用例和商业产品。
2015-09-25 cs.NI
The Role of Inter-Controller Traffic for Placement of Distributed SDN Controllers
我们考虑一个分布式的软件定义网络（SDN）架构，采用多个控制器的集群，以提高网络的性能和可靠性。除了控制器和交换机之间交换的Openflow控制流量之外，我们还关注集群中控制器之间交换的控制流量，这些控制流量需要运行协调和共识算法来保持控制器同步。我们估计控制器间的通信的反应时间感知的交换机上的集群中采用的数据所有权模型的影响。该模型在一个可操作的软件定义的广域网（SDWAN）中得到了准确的验证。我们提倡仔细放置控制器，应该考虑到上述两种控制流量。我们评估，对于一些真正的ISP网络拓扑结构，延迟权衡的控制器放置问题，我们提出了一种新的进化算法来找到相应的帕累托前沿。我们的工作提供了新的定量工具，以优化规划和设计的网络支持SDN网络的控制平面，特别是当网络是非常大的，并采用带内控制平面。我们还表明，操作分布式控制器（如OpenDaylight和ONOS），控制器的位置，作为一个领导者的共识算法有很强的影响开关感知的反应。
2016-08-09 cs.NI
Joint Optimization of Controller Placement and Switch Assignment in SDN-based LEO Satellite Networks
针对基于SDN的LEO卫星网络中控制器部署与交换机分配无法动态适配拓扑和流量变化的问题，本文将其建模为整数非线性规划问题，提出基于先验种群的遗传算法求解，实现连续优化，实验证明其性能优于现有策略。
2025-04-18 cs.NI
Securing Virtual Network Function Placement with High Availability Guarantees
虚拟网络功能即服务（VNFaaS）目前正受到电信和云利益相关者的关注，作为一个有前途的业务和技术方向，包括在云上提供网络功能即服务（NFV基础设施），而不是提供独立的网络设备，以提供更高的可扩展性并降低维护成本。然而，托管VNF的这种NFVI的功能对于在其上运行的所有服务和应用来说是基本的，这迫使保证高可用性水平。事实上，VNFaaS的可用性依赖于其单个组件（即服务器、虚拟化软件和通信网络）的故障率。将实现网络功能的虚拟机正确分配给NFVI服务器及其保护对于保证高可用性至关重要。我们模型的高可用性虚拟网络功能的位置（HA-VNFP）的问题，找到最好的分配虚拟机的服务器，保证保护复制。我们提出了一种概率方法来衡量系统的真实可用性，并设计了高效和有效的算法，可用于利益相关者的在线和离线规划。
2017-01-27 cs.NI
SDN-Based Resource Management for Autonomous Vehicular Networks: A Multi-Access Edge Computing Approach
由于用于数据传播的通信流量增加以及自动驾驶车辆上的计算/存储任务数量增加，使得在自动驾驶车辆（AV）之间实现高清（HD）地图辅助协作驾驶以提高导航安全性面临技术挑战。在本文中，提出了一种结合多访问边缘计算（MEC）和软件定义网络（SDN）的新架构，以实现灵活的资源管理和增强的资源利用率。利用MEC，可以实现多种无线接入技术的互通，以利用宽范围的无线电频谱上的分集增益，同时，AV的计算/存储任务由服务器和其他AV协同处理。此外，通过在每个云计算和MEC服务器处启用SDN和网络功能虚拟化（NFV）控制模块，提出了有效的资源分配框架以增强不同网络基础设施之间的全局资源共享。最后通过一个案例分析来验证所提出的资源分配框架的有效性。
2018-09-24 cs.NI
Will SDN be part of 5G?
对于许多人来说，这不再是一个有效的问题，SDN/NFV（软件定义网络/网络功能虚拟化）提供了解决5G许多突出管理问题的不可避免的创新推动因素。然而，考虑到无线接入网络（RAN）软件化的艰巨任务，而5G即将到来，一些公司已经开始推出他们的5G设备，我们可能只看到一些涉及SDN技术的点解决方案，而不是完全支持SDN的RAN。这份调查文件确定了所有重要的障碍，并探讨了相关解决方案的最新发展水平。该调查与之前基于SDN的RAN的调查不同，因为它侧重于突出的问题，并讨论了SDN文献内外提出的解决方案。我们的主要重点是前传、向后兼容性、SDN部署的破坏性、SDN相关升级的业务案例和货币化、通用处理器（GPP）的延迟以及软件化给RAN带来的额外安全漏洞。我们还提供了基于SDN的RAN环境中的架构开发的摘要，因为并非所有工作都可以在重点问题下涵盖。本文对基于SDN的RAN的最新技术水平进行了全面的调查，并明确指出了该技术的差距。
2018-02-07 cs.NI
Reinforcement Learning based QoS/QoE-aware Service Function Chaining in Software-Driven 5G Slices
Southwest Minzu University（西南民族大学）；UESTC（电子科技大学）；Temple University（天普大学）；University of Idaho（爱达荷大学）
随着将连接到5G网络的设备和应用的多样性不断增长，灵活敏捷的服务编排以及满足最终用户功能和QoS要求的公认QoE是必要的。SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）被认为是5G核心网络的关键使能技术。在这方面，本文提出了一种基于强化学习的QoS/QoE感知服务功能链（SFC），在SDN/NFV使能的5G切片。首先，它实现了一个轻量级的QoS信息收集器的基础上LLDP，它的工作方式在SDN控制器的南向接口上的捎带，使QoS感知。然后，设计了一个基于DQN（Deep Q Network）的Agent框架来支持NFV环境下的SFC。代理考虑QoE和QoS作为制定奖励的关键方面，使得期望在尊重QoS约束的同时最大化QoE。实验结果表明，该框架在动态网络环境下，具有良好的QoE提供和QoS需求维护SFC的性能。
2018-04-06 cs.AI cs.NI
All you need for horizontal slicing in 5G network
电信领域在过去十年中经历了前所未有的增长，这导致了几代产品的发布，这些产品致力于通过提高数据率和减少延迟来满足用户，特别是在5G网络中。随着5G网络的全面商用，软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）将促进NS的实施。SDN和NFV将作为NS的基础，允许有效利用物理和虚拟资源。本文可以分析，提出有效的模型，并利用5G网络的所有可用资源。
2022-07-23 cs.NI eess.SP
An Energy-driven Network Function Virtualization for Multi-domain Software Defined Networks
软件定义网络（SDN）中的网络功能虚拟化（NFV）作为一种新技术出现，用于创建虚拟实例，以顺利执行多个应用程序。它们的融合提供了灵活的和可编程的平台，以利用网络资源为各种应用提供服务质量（QoS）。在支持SDN的NFV设置中，底层网络服务可以被视为一系列虚拟网络功能（VNF），并且它们在物理/虚拟节点上的最佳部署被认为是一项具有挑战性的任务。然而，SDN在最近的时代已经从单域发展到多域设置。因此，多域设置中的底层VNF部署问题的复杂性已经成倍增加。此外，关于跨多个SDN域的VNF的最佳映射，能量利用方面相对未被探索。因此，在这项工作中，已经解决了多域SDN设置中的VNF部署问题，主要强调减少部署具有保证的QoS的最大数量的VNF的总体能耗。首先将问题转化为一个多目标优化问题，并利用线性规划（ILP）求解。然而，制定的ILP变得复杂，解决越来越多的决策变量和约束条件的网络规模的增加。因此，我们利用流行的进化优化算法的好处来解决所考虑的问题。为了推导出最合适的进化优化算法来解决所考虑的问题，它是受到广泛使用的MOEA框架（基于多目标进化算法的开源Java框架）的进化算法的不同变种。
2019-03-24 cs.NI
Joint SDN Synchronization and Controller Placement in Wireless Networks using Deep Reinforcement Learning
针对分布式SDN架构中控制器同步与放置带来的网络成本问题，提出基于多目标深度强化学习的联合优化方法，在多种网络条件下性能优于其他方案。
2023-11-09 cs.NI
Placement and Allocation of Virtual Network Functions: Multi-dimensional Case
网络功能虚拟化（NFV）是一种新兴的设计范例，其用在通用商品服务器上运行的软件模块来替换物理中间盒设备。在逐渐过渡到NFV的同时，互联网服务提供商面临着在哪里引入NFV以充分利用NFV的问题;在这里，我们通过支持NFV的网络中可以提供的流量来衡量收益。这个问题是不平凡的，因为它由两个具有挑战性的子问题组成：1）放置节点以支持虚拟网络功能（称为VNF节点）; 2）将VNF节点的资源分配给网络流。这个问题已经研究了一维设置，其中所有的网络流需要一个网络功能，这需要一个单位的资源来处理一个单位的流。在这项工作中，我们考虑多维设置，其中流必须由多个网络功能处理，这需要不同数量的每个资源来处理一个单元的流。除了一维设置的挑战之外，多维设置还引入了新的挑战（例如，同时也使得资源分配子问题成为带分配约束的广义分配问题的多维推广。为了解决这些困难，我们提出了一种新的两级松弛方法，使我们能够连接到序列次模理论，并利用序列次模的性质以及原始-对偶技术来设计两个近似算法。我们进一步证明了所提出的算法具有非平凡的近似比，该近似比取决于VNF节点的数量、资源以及与流需求相比的可用资源的度量。最后，我们进行跟踪驱动的模拟，以显示所提出的算法的有效性。
2022-02-19 cs.NI
Enabling Architecture for Distributed Intelligent Network Softwarization for the Internet of Things
针对物联网异构设备带来的挑战，提出融合SDN、NFV和联邦学习的分布式智能网络软化架构，以提升受限网络的效率与可扩展性。
2024-02-07 cs.NI
OpenSIP: Toward Software-Defined SIP Networking
VoIP正在成为通信行业中PSTN的廉价、高效的替代品。随着广泛增长的采用率，SIP是由IETF标准化的应用层信令协议，用于创建，修改和终止VoIP会话。一般来说，SIP通过使用SIP代理将呼叫请求路由到其目的地。随着SIP使用的增加，传统配置带来了某些缺点，例如无效的路由、代理资源（包括CPU和内存）的未优化管理以及过载情况。本文提出OpenSIP，以升级SIP网络框架与新兴技术，如SDN和NFV。SDN提供了将数据和控制平面与基于软件的集中式控制相结合的管理，从而实现有效的路由和资源管理。此外，NFV通过虚拟化各种网络设备和功能来辅助SDN。然而，当前的SDN元件将检查的字段限制到层2-4报头，而SIP路由信息驻留在层7报头中。OpenSIP的一个好处是，它在深度数据包检测（DPI）引擎的帮助下，对SIP网络实施与高层无关的策略。OpenSIP的优点包括可编程性、降低成本、统一管理、路由以及高效的负载均衡。本研究在一个真实的测试平台上实现了OpenSIP，该平台包括Open vSwitch和Floodlight控制器。实验结果表明，该架构具有较低的开销和令人满意的性能，并且在应用部署过程中可以利用灵活的横向扩展设计。
2017-09-05 cs.NI
Approximation Algorithms for the NFV Service Distribution Problem
分布式云网络建立在网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的基础上，以使得能够以在分布式云位置处的通用服务器上实例化的弹性虚拟网络功能（VNF）的形式部署网络服务。我们解决了NFV服务分发问题（NSDP）的快速近似算法的设计，其目标是确定VNF的放置，服务流的路由，以及以最小成本满足客户端需求的云和网络资源的相关分配。我们表明，在负载比例成本的情况下，由此产生的分数NSDP可以被公式化为一个云增广图上的多商品链流问题，并设计了一个基于长度的算法，名为QNSD，它提供了一个O（ε）的时间近似O（1/ε）。然后，我们解决的情况下，资源成本是分配的资源的整数数量的函数，并设计一个QNSD的变化，有效地推动流合并到有限数量的活动资源，以最大限度地减少整体云网络成本。
2021-05-20 cs.NI
Online VNF Placement and Chaining for Value-added Services in Content Delivery Networks
增值服务（VAS）（例如，动态站点加速、媒体管理）在内容分发网络（CDN）中起着关键作用。网络功能虚拟化（NFV）实现了VAS的敏捷配置。在NFV设置中，VAS被提供为虚拟网络功能（VNF）的有序集合，形成部署在CDN基础设施中的VNF转发图（VNF-FG）。CDN VAS VNF-FG具有特定的特性：它们具有一个端点（对应于内容服务器），该端点在它们的放置之前是未知的。到目前为止，CDN VAS VNF-FG放置的提案仅考虑了离线放置，其中VNF-FG在最终用户流量转向网络之前放置。然而，在具体情况下，可能发生服务使用模式的变化，这种情况可能需要以在线方式放置VNF-FG。本文解决了CDN中VAS的在线VNF-FG放置问题，考虑到已部署VNF的最终重用和迁移。考虑成本模型，包括多个成本;即，新的VNF实例化、迁移、托管和路由成本。目标是最佳地放置VNF-FG，使得在满足QoS的同时最小化总重新配置成本。一个非线性规划（ILP）制定和评估在一个小规模的情况下。
2018-05-24 cs.NI
RCP: A Temporal Clustering Algorithm for Real-time Controller Placement in Mobile SDN Systems
软件定义网络（SDN）是电信网络中的最新范例，其将数据平面和控制平面分开，并因此为网络带来更大的灵活性和效率。SDN中的控制器放置（CP）问题通常受到特定最优性标准的约束，是SDN系统设计中的主要问题之一。{ \em Dynamic}控制器放置（DCP）支持一种可适应网络组件（流量、位置等）固有可变性的放置解决方案。DCP近年来获得了很多关注，然而尽管如此，文献中提出的大多数解决方案不能实时的【形】实现，这是一个关键问题，特别是在基于无人机/无人机的SDN网络中，其中移动性很高，需要瞬间更新。由于目前的传统方法无法相关的情况下，在这项工作中，我们提出了一个实时的【形】控制布局（RCP）算法。也就是说，我们提出了一个时间聚类算法，提供了实时的【形】解决方案DCP，基于控制理论框架，我们显示的解决方案指数收敛到一个接近最佳的控制器设备的位置。RCP相对于底层网络大小n具有线性O（n）迭代计算复杂性，即，节点的数量，并且还利用了来自信息论的最大熵原理。这种方法导致高质量的解决方案，实际上是免疫陷入贫困的局部最优，在文献中的大多数作品容易受到的缺点。我们将我们的工作与逐帧方法进行比较，并通过模拟在速度和成本方面证明了其优越性。根据我们的模拟，RCP可以比传统的逐帧方法快25倍。
2021-12-06 cs.NI cs.SI
Parallel Virtual Machines Placement with Provable Guarantees
网络功能虚拟化（NFV）具有在虚拟机（VM）中按需部署网络算法的潜力。然而，在大型云中，VM资源分配引起延迟，这阻碍了这种NFV部署的动态缩放。并行资源管理是一个很有前途的提高性能的方向，但它可能会显着增加通信开销和部署尝试的拒绝率。我们的工作分析了各种布局算法的性能，并提供了经验证据表明，国家的最先进的并行资源管理显着增加了确定性算法的下降率，但几乎不影响随机算法。因此，我们引入APSR -一个高效的并行随机资源管理算法，只需要从少量的主机信息，并动态调整的并行度，提供可证明的下降率保证。我们正式分析APSR，在实际工作负载上对其进行评估，并将其集成到流行的OpenStack云管理平台中。我们的评估表明，APSR匹配的吞吐量提供的其他并行并行路由器，同时实现了高达13倍的下降率和减少超过85%的通信开销。
2022-02-15 cs.NI
An Approximation Algorithm for Path Computation and Function Placement in SDNs
我们考虑在软件定义网络（SDN）中为请求计算（组合）功能映射和路由的任务。功能映射是指将底层网络中的节点分配给请求必须经历的各个处理阶段。路由指的是底层网络中的路径的分配，该路径开始于请求的源节点，穿过被分配用于该请求的功能的节点，并且结束于请求的目的地。该算法要么拒绝一个请求，要么完全服务一个请求，其目标是最大化服务请求的收益之和。解必须满足边容量和顶点容量。我们遵循的框架建议，即使通过处理和路由图（PR图）的处理要求和路由请求的规范。在这个框架中，每个请求都有一个需求，一个收益和PR图。我们的主要结果是一个随机的近似算法的路径计算和功能的放置与以下保证。令$m$表示底层网络中的链路数量，$\eps$表示使得$0< \eps <1$和$\opt_f$的参数，$\opt_f$表示可以通过部分解决方案（其中请求可以被部分地服务并且流可以沿着多个路径被分割）获得的最大益处。令$\cmin$表示最小边缘容量，并且令$\dmax$表示最大需求。让$\Deltamax$表示请求经历的处理阶段的数量的上限。如果$\cmin/(\Deltamax\cdot\dmax)=Ω((\log m)/\eps^2)$，则概率至少为$1-\frac{1}{m}-\textit{exp}(-Ω(\eps^2\cdot \opt_f /(\bmax \cdot \dmax)))$，算法计算$(1-\eps)$近…
2016-03-30 cs.NI
Performance-aware placement and chaining scheme for virtualized network functions: a particle swarm optimization approach
网络功能虚拟化（NFV）是一个新的概念，已受到研究人员和网络提供商的关注。NFV将网络功能从专用硬件设备中分离出来，并将这些网络功能虚拟化为称为虚拟化网络功能（VNF）的软件实例。NFV带来了各种好处，包括更大的灵活性、更高的资源利用率以及易于升级和维护。尽管最近在这一领域的工作，放置和链接的VNF需要更多的关注。更具体地说，一些现有的作品只考虑了VNF的放置，而忽略了链接部分。因此，它们没有提供主机或带宽资源以及路径的传播延迟的集成视图。在本文中，我们解决的VNF放置和链接的问题作为一个优化问题的基础上粒子群优化（PSO）算法。我们的目标是最小化所需的服务器数量，路径的平均传播延迟，平均利用率的链接，同时满足网络的需求和约束。基于所得到的结果，在这项研究中提出的算法可以找到可行的和高质量的解决方案。
2021-04-09 cs.CR cs.NI
Service Overlay Forest Embedding for Software-Defined Cloud Networks
针对现有NFV研究不支持大规模多播、SDN多播路由未结合VNF分配的问题，本文提出服务覆盖森林（SOF）优化模型与3ρ_ST近似算法，可降低成本超25%并提升Youtube服务QoE。
2017-03-27 cs.NI
z-TORCH: An Automated NFV Orchestration and Monitoring Solution
虚拟化资源和服务的自主管理和编排（MANO），特别是在大规模网络功能虚拟化（NFV）环境中，由于各种网络服务所期望的严格的延迟和性能要求，是一个很大的挑战。管理和监控（MANO）系统的决策质量（QoD）取决于从底层监控系统接收到的信息的质量和及时性。监测系统生成的数据是MANO系统网络和处理负载的重要贡献者，从而影响其性能。这提出了一个独特的挑战：如何联合优化MANO系统的QoD，同时最大限度地减少运行时的监控负载？这是本文的主要内容。在这种情况下，我们提出了一种新的自动化NFV编排解决方案，即z-TORCH（零接触编排），它通过利用基于机器学习的技术来联合优化编排和监控过程。我们的目标是提高MANO系统的QoD，以最小的监控成本实现虚拟化网络功能（VNF）的接近最佳的位置。
2018-07-06 cs.NI
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
A Reliability-Aware, Delay Guaranteed, and Resource Efficient Placement of Service Function Chains in Softwarized 5G Networks
网络功能虚拟化（NFV）通过利用虚拟化和云计算技术的特征，允许网络的灵活性、可扩展性、敏捷性和容易的扩展。然而，网络功能的软件化带来了许多挑战。可靠性和延迟是支持NFV的5G网络面临的主要挑战，可能导致客户不满和收入损失。通常，冗余用于提高通信服务的可靠性。然而，冗余需要相同数量的额外资源，因此增加了成本。在这项工作中，我们解决了软件化5G网络中的可靠性感知，延迟保证和资源高效的服务功能链（SFC）布局问题。首先，我们提出了一种新的SFC子链方法，以提高可靠性的SFC没有备份。如果在子链方法之后不满足可靠性要求，则我们向VNF添加备份以满足可靠性要求。然后，我们制定了可靠的SFC放置问题作为一个线性规划（ILP）的问题，以最佳地解决它。针对ILP问题在求解大输入实例时的高计算复杂性，提出一种改进的稳定匹配算法，在多项式时间内获得近似最优解。通过大量的模拟，我们表明，我们提出的解决方案消耗较少的物理资源相比，提供可靠的通信服务的最先进的解决方案。
2020-12-13 cs.NI
An AI-driven Malfunction Detection Concept for NFV Instances in 5G
German Research Centre for Artificial Intelligence (DFKI)（德国人工智能研究中心）；University of Kaiserslautern（凯泽斯劳滕大学）
高效的网络管理是不断增长和日益复杂的广域网（WAN）的关键挑战之一。下一代移动网络（5G）中向虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的范式转变，以及人工智能（AI）领域的最新科学见解，使当今的人工管理网络能够过渡到完全自主和动态的自组织网络（SON）。这有助于满足KPI并同时降低运营成本（OPEX）。在本文中，人工智能驱动的概念，提出了故障检测的NFV应用程序的帮助下，半监督学习。为此，创建了被测应用程序的配置文件。然后将该配置文件用作检测异常行为的参考。例如，如果应用程序的更新版本中存在错误，现在可以自主反应并将NFV应用程序回滚到以前的版本，以避免网络中断。
2018-04-16 cs.AI cs.NI
CoCo: Compact and Optimized Consolidation of Modularized Service Function Chains in NFV
在网络功能虚拟化（NFV）中，业务功能链（SFC）的模块化会引入频繁的数据包传输并消耗更多的硬件资源，从而导致性能开销和资源效率下降。作为回应，我们利用模块化SFC（MSFCs）中元素的轻量级和可单独扩展的功能，并提出CoCo，一个紧凑和优化的NFV MSFC整合框架。CoCo从两个方面解决了上述问题。首先，CoCo Optimized Placer关注整合哪些元素的问题，并提供了一种性能感知的放置算法来整合MSFC并优化全局数据包传输成本。其次，CoCo Individual Scaler创新性地引入了一种推式扩展策略，以避免降低性能和占用新的CPU内核。为了支持MSFC合并，CoCo还提供了一个自动运行时调度器，以确保在CPU核心上合并元素时的公平性。我们的评估结果表明，CoCo实现了显着的性能改善和有效的资源利用率。
2018-08-14 cs.NI
QoE Management of Multimedia Streaming Services in Future Networks: A Tutorial and Survey
在本文中，我们提供了一个教程和全面的调查QoE管理解决方案在当前和未来的网络。我们从多媒体服务的QoE管理的高级描述开始，其集成了QoE建模、监控和优化。随后讨论了HTTP自适应流媒体（HAS）解决方案作为在尽力而为的互联网上流媒体视频的主要技术。然后，我们总结了SDN/NFV中的关键要素，并概述了与SDN、NFV和其他新兴应用相关的正在进行的研究项目、标准化活动和用例。我们提供了对QoE管理技术的最新技术的调查，这些技术被分为三个不同的组：a）使用SDN和/或NFV的QoE感知/驱动策略; b）用于新兴架构（例如多接入边缘计算、云/雾计算和以信息为中心的网络）上的自适应流的QoE感知/驱动方法;以及c）在诸如沉浸式增强和虚拟现实、多媒体和视频游戏应用的新领域中的扩展QoE管理方法。基于审查，我们提出了一个列表，确定未来的QoE管理的挑战，新兴的多媒体应用，网络管理和编排，网络切片和协作服务管理软件化网络。最后，我们提供了一个讨论未来的研究方向，重点是新兴的研究领域，在QoE管理，如QoE为导向的商业模式，基于QoE的大数据策略，并在QoE优化的可扩展性问题。
2019-12-28 cs.MM cs.NI eess.SP
On the IP Traffic Matrix Problem in Hybrid SDN/OSPF Networks
具有混合控制平面的IP网络并行地部署分布式路由协议（如OSPF）和SDN的集中式范例。混合控制平面的优点和缺点已经在文献中广泛讨论。本文探讨了混合SDN/OSPF在多大程度上可以解决IP层固有的IP流量矩阵和相关监控问题。该问题在混合网络中仍然存在，因为完整流量矩阵所需的SDN字节计数器可能没有充分实现（或甚至根本没有实现），或者部署的SDN节点可能太少，或没有充分位于网络中。对于这种情况，我们建议在IP备份链路上使用基于SNMP的测量来增加SDN流量统计。我们解决所需的混合监控基础设施的实施和网络功能虚拟化方面，并讨论了在我们的实验室动手经验的基础上测量的时序问题。此外，我们还提供了一个放置算法的SDN节点和备份链路，可以保证一个完整的IP流量矩阵。
2016-10-26 cs.NI
