JASPER: Joint Optimization of Scaling, Placement, and Routing of Virtual Network Services
为了适应网络中不断变化的工作负载，运行的网络服务的组件可能需要被动态地复制（缩放网络服务）并分配给物理资源（放置），这也需要服务组件之间的流的动态重新路由。在本文中，我们提出了JASPER，一个完全自动化的方法来联合优化复杂网络服务的扩展，布局和路由，由多个（虚拟化）组件。JASPER处理共享同一底层网络的多个网络服务;可以动态添加或删除服务，并处理动态工作负载变化。我们的方法允许服务设计者使用服务模板在高抽象级别上指定他们的服务。根据服务模板和基板网络描述，JASPER自动做出缩放、布局和布线决策，从而对变化做出快速反应。我们对该问题进行了形式化描述，分析了其复杂性，并提出了两种算法来解决该问题，大量的实验结果表明了该方法的适用性和有效性。
2017-11-29 cs.NI
Virtual Machines and Networks - Installation, Performance Study, Advantages and Virtualization Options
IT行业对虚拟化的兴趣正在迅速增长，因为它具有更好的资源利用率和易于系统升级等固有优势。虚拟化的实验和使用以及虚拟软件的同时部署越来越受欢迎，并被教育机构用于研究和教学。本文强调与虚拟化和使用虚拟机的场景，这不能很容易地实现和/或在传统的学术网络环境中研究的潜在优势，但需要探索和实验的学生，以满足提高需求和知识基础的IT行业的需求。在这种情况下，我们讨论虚拟化的各个方面-从虚拟机的工作原理，安装过程中的虚拟客户机操作系统上的物理主机操作系统，虚拟化选项和性能研究测量的虚拟机和物理主机的网络上获得的吞吐量。此外，本文还广泛评估了虚拟机和虚拟网络在学术环境中的使用，并具体讨论了网络安全的示例项目，这些项目可能不足以在个人计算机的物理网络中进行，但只能使用虚拟机进行。
2011-04-30 cs.NI
Embedding of Virtual Network Requests over Static Wireless Multihop Networks
网络虚拟化是在一个共享的底层网络上运行多种异构网络架构的技术。网络虚拟化中的关键组件之一是虚拟网络嵌入，它提供了一种将物理网络资源（CPU和链路带宽）分配给虚拟网络请求的方法。尽管对有线和蜂窝网络中的虚拟网络嵌入进行了大量的研究工作，但很少有人关注无线多跳网络中的虚拟网络嵌入，无线多跳网络由于其快速增长以及在不同业务部门和用户之间共享这些网络的需求而变得越来越重要。在本文中，我们首先研究了无线多跳网络中的虚拟网络嵌入的新挑战的根源，并提出了一种新的嵌入算法，有效地利用物理底层网络的资源。我们研究我们的算法的性能，通过广泛的模拟在各种情况下。由于缺乏有竞争力的算法，我们将所提出的算法与其他五种算法进行比较，这些算法主要是从有线嵌入或我们人工制作的，部分有或没有关键的算法思想来评估它们的影响。
2012-07-08 cs.NI
Modelling Evaluation of MPLS using Physical and virtual Network on GNS3
多协议标签交换（MPLS）是一种新兴的技术，它具有质量、效率和管理质量。相反，传统的网络内部通道引导约定破坏了对传统IP系统中现代活动设计方法的可行性认识。网络的虚拟化可以很容易地确保网络性能，并且虚拟网络与一台物理机逻辑连接，以便可以轻松地将数据从一台虚拟机发送到下一台机器并获取信息。本文的目的是分析MPLS的流量使用物理和虚拟网络。本文将说明MPLS也可以在物理和虚拟网络上运行。MPLS现在正在运行，以将局域网速度提供给广域网。
2018-04-18 cs.NI
Pattern-Aware Virtual Network Embedding Optimization for Cloud Data Centers
Xidian University（西安电子科技大学）；Hunan University（湖南大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
针对云数据中心在线虚拟网络嵌入资源碎片化问题，提出基于模式匹配的VNE优化方法，利用聚类量化和列生成构建匹配规则，算法线性复杂度，在106台服务器测试平台上比传统设计多接纳25%-30%的工作负载。
2026-09-21 cs.NI
Network Issues in Virtual Machine Migration
软件定义网络（SDN）基本上基于三个特征：控制平面的集中化、网络功能的可编程性和流量工程。网络功能迁移提出了有趣的问题，我们试图在本文中暴露和解决。内容分发网络虚拟化作为用例。
2017-01-06 cs.NI
Generalized Virtual Networking: an enabler for Service Centric Networking and Network Function Virtualization
本文介绍了广义虚拟网络（GVN）的概念。GVN提供了一种框架，以基于分组中携带的服务级别信息来影响分组的路由。它基于插入在网络层和传输层之间的协议报头，因此它可以被视为第3.5层解决方案。在技术上，GVN是作为TCP/IP协议簇中一个新的传输层协议提出的。不支持GVN的IP路由器将像往常一样简单地处理IP目的地地址。类似的概念已经在其他作品中提出，并被称为面向服务的网络，以服务为中心的网络，应用交付网络，但它们现在被概括在所提出的GVN框架。在这方面，GVN报头是通用容器，其可以适于服务于任意服务级别路由解决方案的需求。GVN报头可以由具有GVN能力的终端主机和应用程序管理，或者可以在具有GVN能力的网络的边缘被推送/弹出（如VLAN标签）。在本立场文件中，我们展示了广义虚拟网络是SCN（服务中心网络）和NFV（网络功能虚拟化）的强大推动者，以及它如何与SDN（软件定义网络）范式相结合。
2014-09-18 cs.NI
Specifying and Placing Chains of Virtual Network Functions
网络设备对网络流执行不同的功能，并构成运营商网络的重要组成部分。通常，一组链式网络函数处理网络流。随着网络虚拟化的趋势，网络功能的虚拟化也成为人们感兴趣的话题。我们定义了一个模型，使用上下文无关语言的网络功能的链接形式化。我们处理部署请求并构建可以映射到网络的虚拟网络功能图。我们描述的映射作为一个混合的网络二次约束程序（MIQCP）的网络功能的位置，并考虑到有限的网络资源和功能的要求将它们链接在一起。我们已经进行了帕累托集分析，调查不同的优化目标之间可能的权衡。
2014-06-04 cs.NI
A Dynamic Embedding Algorithm for Wireless Network Virtualization
无线网络虚拟化使多个虚拟无线网络能够在共享的物理基础设施上共存。然而，主要挑战之一是以有效的方式将物理资源分配给虚拟网络的问题。虽然已经做了一些工作，解决嵌入问题的无线网络，很少有解决方案适用于动态网络不断变化的流量模式。在本文中，我们提出了一个动态贪婪嵌入算法的无线虚拟化。使用该算法可以动态地重新嵌入虚拟网络，从而提高资源使用率并降低拒绝率。我们比较了动态贪心算法的静态嵌入算法，也到它的动态版本。我们表明，动态算法提供了更高的性能，以前的方法，使用模拟交通。此外，我们制定了多个优先级的静态和动态情况下的嵌入问题。
2015-05-15 cs.NI
Hybrid Virtual network Embedding Algorithm with K-core Decomposition using Path Splitting
网络虚拟化是解决互联网僵化问题的有效途径。它已经成为在底层物理网络上支持大量异构网络的一种很有前途的方式。网络虚拟化的一个主要挑战是如何将多个虚拟网络映射到共享底层网络中的特定节点和链路上，称为虚拟网络嵌入问题。由于其NP难性，许多启发式方法已经被提出。在这篇论文中，我们提出了混合VN嵌入算法，映射多个VN请求与节点和链接的约束与K-核心分解使用路径分裂。基于网络剪枝，将虚拟网络分解为核心网络和边缘网络。映射过程分为两个阶段：核心网络映射和边缘网络映射。路径拆分通过允许基底接受更多VN请求来实现更好的资源利用。它将路径的可用带宽拆分成小的带宽以满足资源约束。该算法通过将路径划分为小带宽来提高算法的性能。由于路径分裂的存在，该算法将接受大量的虚拟网络请求，这将增加算法的收益和接受率。
2014-11-13 cs.NI
On the Optimization of Multi-Cloud Virtualized Radio Access Networks
我们研究的重要和具有挑战性的问题，虚拟化无线接入网络（vRAN）的设计在其最一般的形式。我们开发了一个优化框架，该框架决定了中央/云单元（CU）的数量和部署位置;每个单元将服务于哪些分布式单元（DU）;每个BS将实现的功能划分;以及将流量路由到CU和网络核心的网络路径。我们的设计准则是尽量减少运营商的支出，同时服务于预期的流量。为此，我们结合线性化技术与切割平面的方法，以加快制定的问题的精确解。我们评估我们的框架使用真实的运营网络和系统测量，并遵循详尽的参数敏感性分析。我们发现，对于我们的网络来说，脱离单CU部署的好处可能高达30%，但随着CU的进一步增加，这些好处会减少。我们的工作从一个新的角度阐明了vRAN设计，强调了部署多个CU的重要性，并为优化多CU vRAN的成本提供了严格的框架。
2020-02-26 cs.NI
Multi Objective Resource Optimization of Wireless Network Based on Cross Domain Virtual Network Embedding
China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东））；Beijing Institute of Satellite Information Engineering（北京卫星信息工程研究所）
虚拟网络体系结构的迅速发展使无线网络的广泛应用成为可能。随着人工智能（AI）产业在日常生活中的普及，无线网络的高效资源分配成为一个问题。特别是当网络用户从不同的管理域请求无线网络资源时，仍然面临许多实际问题。从虚拟网络嵌入的角度出发，设计并实现了一种多目标优化的无线网络资源分配虚拟网络嵌入算法。虚拟网络中的资源分配实质上是为虚拟网络请求（VNR）分配底层资源的问题。根据提出的目标公式，我们考虑了优化映射成本，网络延迟和VNR接受率。VNE通过节点映射和链路映射完成。在实验和仿真阶段，通过与其他VNE算法的比较，本文提出的跨域VNE算法在上述三个指标上都是最优的。这表明了该算法在无线网络资源分配中的有效性。
2022-02-03 cs.AI cs.NI
Mapping of Secondary Virtual Networks onto Wireless Substrate based on Cognitive Radio: multi-objective formulation and analysis
在密集和异构的无线环境中，对具有不同要求的无线服务的需求不断增长。处理这个复杂的生态系统正在成为一个具有挑战性的问题，无线虚拟化成为一个有效的解决方案。尽管在无线网络中包括虚拟化确保了更好地使用资源，但是用于无线虚拟化的当前方法可能导致资源的利用不足，因为分配给虚拟无线网络的资源不与其他网络共享。通过将无线虚拟化技术与认知无线电（CR）技术和动态接入频谱（DSA）技术相结合，可以克服这一问题。因此，具有不同资源接入优先级的虚拟无线网络（例如，主网络和次网络）可以以覆盖形式部署，并且共享相同的底层无线网络，其中次网络机会性地使用资源。然而，在这种新的情况下，从这些网络的映射到操作都出现了挑战。本文首次提出了认知无线电虚拟网络环境，并制定了基于CR的二级虚拟网络（SVNs）到无线底层网络的映射问题。为此，设计了一个多目标配方。此外，在问题中定义的指标进行分析，以给读者有用的帮助，在设计方案，以解决映射SVN到基板网络的问题。
2014-12-01 cs.NI
MemorAI: Energy-Efficient Last-Level Cache Memory Optimization for Virtualized RANs
针对虚拟化无线接入网中共享缓存导致的高能耗问题，本文提出MemorAI方法，通过LLC隔离、按vBS分解问题并训练数字孪生与离线分类器来优化缓存分配，实验表明其性能接近离线最优预言机并优于现有标准方法。
2024-05-03 cs.NI
Autonomic Resource Management in Virtual Networks
虚拟化允许在共享基础上构建多个虚拟网络。虚拟化的挑战之一是有效的资源分配。这个问题是NP难的。因此，大多数的方法，它不仅提出了静态的解决方案，但也提出了许多假设来简化it.In本文中，我们提出了一个分布式的，自主的和人工智能为基础的解决方案，资源分配。我们的目标是获得自我配置，自我优化，自我修复和上下文感知的虚拟网络
2015-03-16 cs.NI
DeViNE: A Decentralized Virtual Network Embedding Algorithm
本文提出去中心化虚拟网络嵌入算法DeViNE，通过多领导者本地嵌入与领导者选举机制解决集中式VNE的可扩展性、单点故障和DoS攻击问题，在接受率和收益成本比上均优于现有方法。
2025-02-03 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
Secure Multi-Cloud Virtual Network Embedding
现代网络虚拟化平台使用户能够为其虚拟网络指定自定义拓扑和任意寻址方案。然而，这些平台一直针对单个提供商的数据中心，这不足以支持需要跨多个信任域部署的（关键）应用程序，同时实施各种安全要求。本文针对这一局限性，提出了一种新的解决方案的中央资源分配问题的网络虚拟化-虚拟网络嵌入，其目的是找到有效的映射虚拟网络的请求到底层网络。我们通过将安全性视为虚拟网络的一等公民来改进最先进的技术，同时利用来自多个云提供商的资源来增强底层基础设施。我们的解决方案支持在三个核心元素中定义灵活的策略：在虚拟链路上，可以探索替代的安全妥协（例如，encryption）;在虚拟交换机上，必要时支持不同程度的保护和冗余;在底层基础设施上，将其扩展到多个云，包括公共和私有设施，并与其固有的不同信任级别相关联。我们提出了一个最佳的解决方案，这个问题制定为一个混合线性规划（MILP）。我们的评估结果提供了深入了解与网络虚拟化中包含安全需求相关的权衡。特别是，他们提供的证据表明，增强用户的虚拟网络的安全性并不排除高接受率和有效利用资源，并允许提供商增加他们的收入。
2018-10-06 cs.NI
Network Coding Function Virtualization
近年来，网络功能虚拟化（NFV）和网络编码（NC）作为分别为5G网络提供灵活性和差异化可靠性的关键概念引起了广泛关注。在本文中，我们提出了NC架构设计和NFV的集成。为了做到这一点，我们首先描述了我们所谓的虚拟化过程中，我们提出的架构设计的NC，应该有助于提供可靠性功能的网络。该过程包括识别NC所需的功能实体，并分析何时应激活功能以实现复杂性/能源效率。我们提出的NC功能虚拟化的相关性在于其适用于任何底层物理网络、卫星或混合网络，从而实现软件化和快速创新部署。最后，我们验证了我们的框架的一个研究案例的地理控制的网络可靠性，是基于设备的地理位置为基础的信号/网络信息。
2018-03-12 cs.NI
Optimal Orchestration of Virtual Network Functions
网络功能虚拟化（NFV）的出现给通信网络的运行带来了一系列新的算法挑战。NFV在网络功能的管理中引入了波动性，其可以被动态地编排，即，虚拟网络功能（VNF）可以属于VNF链，其中链中的节点可以服务于来自网络边缘的多个需求。在本文中，我们正式定义的VNF布局和路由（VNF-PR）问题，提出了一个通用的线性规划公式，能够适应特定的功能和约束的NFV基础设施，这是从现有的虚拟网络嵌入公式在最先进的状态有很大的不同。我们还设计了一个数学启发式能够扩展多个目标和大型实例。通过广泛的模拟，我们得出结论的权衡经典流量工程（TE）和NFV基础设施的效率目标，评估互联网接入和虚拟专用网络（VPN）的需求之间实现。我们还定量比较了我们的VNF-PR启发式与经典的虚拟网络嵌入（VNE）方法提出的NFV编排的性能，显示计算差异，以及我们的方法如何可以提供一个更稳定和更接近最佳的解决方案。
2017-06-15 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
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
The Power of Alternatives in Network Embedding
本文提出带替代方案的虚拟网络嵌入问题VNEAP，利用可在多种拓扑中选择的可塑虚拟网络，并设计两种高效启发式算法，证明其优于经典形式的已知最佳结果。
2025-05-14 cs.NI
Joint Orchestration of Cloud-Based Microservices and Virtual Network Functions
最近的研究表明，由多个微服务组成的分布式云应用程序越来越受欢迎。除了它们已知的优点之外，微服务架构还能够混合和匹配云应用和网络功能虚拟化（NFV）服务（服务链），这些服务由虚拟网络功能（VNF）组成。在组合的NFV/云平台中提供包含VNF和微服务的复杂服务可以提高服务质量并优化成本。这样的平台可以基于多云概念。然而，目前的多云解决方案不支持NFV要求，使其不足以支持复杂的服务。在本文中，我们研究了这些挑战，并提出了一种联合管理和编排微服务和虚拟网络功能的解决方案。
2018-01-30 cs.NI
Optimal offline virtual network embedding with rent-at-bulk aspects
网络虚拟化技术允许共同共享底层网络的资源的许多虚拟网络（VN）的共存。当寻找最有利可图的VN集合以嵌入到衬底上时，出现虚拟网络嵌入问题（VNE）。在本文中，我们解决了离线版本的问题。我们提出了一个混合线性规划公式来解决它的最优性占接受和拒绝的虚拟网络请求，允许分割和unsplittable（单路径）路由方案。我们的公式还考虑了批量租赁（RaB）模型，用于规模经济适用的基板容量租赁。为了更好地强调RaB的重要性，我们还将我们的方法与基线方法进行了比较，基线方法只考虑RaB，一旦找到VNE的解，就忽略RaB，计算实验表明了我们方法的可行性，强调了直接用精确公式解决RaB的相关性
2015-01-30 cs.NI
Virtualization of Multi-Cell 802.11 Networks: Association and Airtime Control
本文研究了多小区无线局域网的虚拟化和优化。我们认为站（STA）接入点（AP）的关联和空中时间控制的虚拟化802.11网络提供服务的定制和公平性在多个互联网服务提供商（ISP）共享共同的物理基础设施和网络容量。更具体地说，一个优化问题，制定STA的传输概率，以最大限度地提高整体网络吞吐量，同时为ISP提供通话时间的使用保证。随后，一个算法，以达到最佳的解决方案，通过应用单项逼近和几何规划迭代。基于所提出的增强型分布式信道接入（EDCA）协议的三维马尔可夫链模型，讨论了最优传输概率的具体实现。建议的马尔可夫链模型的准确性和性能的发展的关联和通话时间控制计划进行评估，通过数值结果。
2015-08-14 cs.NI
Virtual-Mobile-Core Placement for Metro Network
传统的高度集中的移动核心网络（例如，演进分组核心（EPC）需要在其网络功能和回程链路两者中不断升级，以满足不断增长的业务需求。网络功能虚拟化（NFV）正在研究中，作为此升级的潜在成本效益解决方案。虚拟移动核心（这里是虚拟EPC，vEPC）提供部署灵活性和可扩展性，同时降低成本、网络资源消耗和应用延迟。此外，vEPC的分布式部署对于多访问边缘计算（MEC）等新兴范例至关重要。在这项工作中，我们表明，在网络资源消耗的显着减少，可以实现作为一个结果的vEPC功能在城域网中的最佳位置。此外，我们表明，并不是所有的vEPC功能都需要分布。在我们的研究中，我们首次使用详细的数学模型来解释数据和控制平面（具有应用延迟要求的非接入层（NAS）信令过程服务链（SC））中的vEPC交互。
2018-04-03 cs.NI
Virtual Function Placement for Service Chaining with Partial Orders and Anti-Affinity Rules
软件定义网络和网络功能虚拟化是提供灵活的基于软件的网络管理的两种范例。服务提供商正在实例化虚拟化网络功能-例如，防火墙、DPI、网关-以极大地促进网络服务的部署和重新配置，同时缩短价值实现时间。它们采用服务功能链接技术来动态地重新配置穿过物理和虚拟网络功能的网络路径。在网络上为一组服务链提供具有成本效益的虚拟功能部署是服务提供商的关键技术挑战，并且这个问题最近引起了工业界和学术界的广泛关注。在本文中，我们提出了一个公式，这个问题作为一个线性规划，允许一个找到最佳可行路径和虚拟功能布局的一组服务的总财务成本，同时考虑到每个服务的服务功能链的（全部或部分）顺序约束以及诸如端到端延迟的其他约束，同一物理节点上的网络功能之间的反亲合规则以及网络和处理能力方面的资源限制。此外，我们提出了一个启发式算法的基础上的线性松弛的问题，执行接近最佳的大规模的情况下。
2017-08-08 cs.NI
Topology Virtualization and Dynamics Shielding Method for LEO Satellite Networks
虚拟节点（VN）方法被广泛用于处理卫星网络拓扑动态。然而，当考虑地球自转和面间相位差时，传统的VN方法是不够的。针对传统方法的不足，提出了一种基于天球划分的改进VN方法。推导了一种优化的星间链路连接模式，以实现最大可用链路。设计了最优的VN划分方案和寻址方案，产生一个近似静态的虚拟网络，解决了平面间相位差引起的异步交换。比较结果表明了该方法的优越性。
2020-01-29 cs.NI
FRVM: Flexible Random Virtual IP Multiplexing in Software-Defined Networks
网络地址置乱是移动目标防御（MTD）技术中的一种，它可以使攻击者根据当前网络IP配置收集的地址信息无效。本文提出了一种基于软件定义网络的MTD技术--灵活随机虚拟IP复用技术（FRVM），旨在抵御网络侦察和扫描攻击。FRVM使主机能够具有多个随机的时变虚拟IP地址，这些虚拟IP地址被复用到主机的真实IP地址。多路复用或多路分解事件动态地重新映射主机的所有虚拟网络地址。因此，在多路复用事件结束时，FRVM旨在使攻击者失去通过侦察获得的任何知识，并扰乱他们的扫描策略。在这项工作中，我们分析和评估我们提出的FRVM在扫描攻击和目标主机发现攻击下的攻击成功概率。
2018-07-18 cs.NI
A Virtual Network PaaS for 3GPP 4G and Beyond Core Network Services
云计算和网络功能虚拟化（NFV）正在成为克服4G和超越移动系统所面临的挑战的关键技术。在过去的几年里，平台即服务（PaaS）已经获得了发展势头，并在整个IT企业中得到了更广泛的采用。它简化了应用程序配置，加快了上市时间，同时降低了成本。电信公司可以利用相同的模式，使用NFV技术提供4G及其他核心网络服务。然而，主要由于网络服务的特殊性，必须解决许多挑战。本文提出了一种虚拟网络平台即服务（VNPaaS）的架构，以在分布式环境中提供3GPP 4G及更高级别的核心网络服务。作为说明性使用情况，所提出的架构被用于提供3GPP归属订户服务器（HSS）即服务（HSSaas）。HSAAS由HSS的新分解产生的虚拟化网络功能（VNF）构建。实现了原型并进行了早期测量。
2016-08-24 cs.NI
On Service-Chaining Strategies using Virtual Network Functions in Operator Networks
网络功能（例如，防火墙、负载均衡器等）传统上通过专有硬件设备提供。通常，硬件设备需要背靠背硬连线以形成提供链式网络功能的服务链。硬件设备不能按需提供，因为它们静态地嵌入在网络拓扑中，使得服务链的创建、插入、修改、升级和移除变得复杂，并且还减慢了服务创新。因此，网络运营商开始部署虚拟网络功能（VNF），这些功能在商品硬件上进行虚拟化。VNF可以被部署在数据中心（DC）中或诸如路由器和交换机之类的具有网络功能虚拟化（NFV）能力的网络元件（节点）中。具有NFV能力的节点和DC一起形成支持网络的云（NeC），其有助于促进支持不断发展的网络流量及其服务需求所需的动态服务链。在这项研究中，我们专注于VNF服务链的放置和流量路由问题，并建立一个模型来放置VNF服务链，同时最大限度地减少网络资源消耗。我们的研究结果表明，具有DC和NFV能力的节点的NeC可以显着降低网络资源消耗。
2016-11-10 cs.NI
Real-time, low latency virtual DBA hypervisor for SLA-compliant multi-service operations over shared Passive Optical Networks
我们提出了一种启发式算法的PON上游调度管理程序，支持低延迟服务，严格的服务水平协议。该算法实现了接近最佳的性能，而运行时间仅为3.5 us，因此可以实时的【形】操作。
2023-01-17 cs.NI
Multidimensional Resource Fragmentation-Aware Virtual Network Embedding in MEC Systems Interconnected by Metro Optical Networks
对各种新兴应用的需求不断增长，导致多路访问边缘计算（MEC）系统通过城域光网络互连。为了满足这些不同的应用，网络切片已成为创建专用虚拟网络的流行工具。然而，由多维资源的不均匀利用引起的资源碎片化可能导致有限边缘资源的利用率降低。为了解决这个问题，本文着重于解决多维资源碎片问题的虚拟网络嵌入（VNE）MEC系统的基础设施提供商（InP）的利润最大化的目的。将MEC系统中的VNE问题转化为一个双层优化问题，考虑了虚拟节点嵌入（VNoE）和虚拟链路嵌入（VLiE）之间的相互依赖性.为了解决这个问题，我们提出了一个嵌套的双层优化方法BiVNE。VNoE在上层使用蚁群系统（ACS）求解，而VLiE在下层使用最短路径算法和精确拟合频谱时隙分配方法的组合求解。评估结果表明，BiVNE算法能够有效地提高InP的接受率，同时避免资源碎片化，从而提高InP的收益。
2023-03-28 cs.NI
Design Considerations for the Virtual Source/Virtual Destination (VS/VD) Feature in the ABR Service of ATM Networks
ATM网络中的可用比特率（ABR）服务已经被规定为允许利用在服务更高优先级类别之后剩余的容量在ATM上公平和有效地支持数据应用。ABR规范[tm 4]中的架构特性之一是虚拟源/虚拟目的地（VS/VD）选项。此选项允许交换机将端到端ABR连接划分为单独控制的ABR网段，方法是在一个网段上充当目的地，在另一个网段上充当源。两个ABR控制段之间的VS/VD开关中的耦合是特定于实现的。本文以一个VS/VD ATM交换机为模型，研究了ABR段间耦合设计中的问题。我们确定了一些实施方案的耦合。一个好的选择可以显著提高系统的稳定性和瞬态性能，并降低开关的缓冲要求。
1998-09-24 cs.NI
A Decomposition-based Architecture for Distributed Virtual Network Embedding
网络协议在历史上一直是在ad-hoc基础上开发的，云计算也不例外。云提供商需要运行以支持广域虚拟网络服务的一个尚未标准化的基本管理协议是虚拟网络（VN）嵌入协议。在本文中，我们使用分解理论提供了一个统一的架构VN嵌入问题。我们展示了我们的架构如何包含现有的解决方案，以及云提供商如何使用它来设计一个分布式VN嵌入协议，该协议仅通过实例化不同的分解策略来适应不同的场景。我们通过模拟分析关键的代表性权衡，并与我们的VN嵌入测试床，使用Linux系统架构，以保留虚拟节点和链路容量。与现有的VN嵌入解决方案相比，我们发现划分VN请求不仅增加了信令开销，而且可能会减少云提供商的收入。
2014-03-14 cs.NI
Dynamic Profit Maximization of Cognitive Mobile Virtual Network Operator
研究了动态网络环境下认知虚拟网络运营商的利润最大化问题。我们考虑下行链路OFDM通信系统与各种网络动态，包括动态用户需求，不确定的感知频谱资源，动态频谱价格，和时变信道条件。此外，异构用户和不完善的传感器技术，使网络模型更加真实。通过探索问题的特殊结构，我们开发了一个低复杂度的在线控制策略，确定定价和资源调度，而不知道动态网络参数的统计。我们表明，所提出的算法可以实现任意接近的最优利润与排队延迟适当的权衡。
2012-12-17 cs.NI
Virtual Network Migration on the GENI Wide-Area SDN-Enabled Infrastructure
虚拟网络（VN）包含分配给网络底层中的底层物理资源的虚拟节点和链路的集合。VN迁移是将VN的逻辑拓扑重新映射到一组新的物理资源以提供故障恢复、节能或防御攻击的过程。提供对正在运行的应用程序透明的VN迁移是一项重大挑战。有效的迁移机制高度依赖于部署在物理基底中的技术。之前的工作考虑了数据中心和PlanetLab基础设施中的迁移。然而，很少有针对SDN启用广域网环境的努力-未来网络基础设施的重要组成部分。在这项工作中，我们有兴趣在设计，实施和评估的VN迁移在GENI作为这样一个未来的网络的一个工作例子。我们确定并提出技术，以解决关键的挑战：迁移过程中的资源的动态分配，管理主机连接到VN，流表迁移序列，以尽量减少数据包丢失。我们发现，GENI的虚拟化架构使得透明和高效的迁移具有挑战性。我们建议的替代品，可能会在GENI中采用，是值得采用的虚拟网络提供商，以促进迁移。
2017-01-06 cs.NI
It's Good to Relax: Fast Profit Approximation for Virtual Networks with Latency Constraints
针对具有时延约束的离线虚拟网络嵌入问题，提出了一种新的近似算法。给出了一组虚拟网络，其中节点上有计算需求，边缘上有带宽需求和延迟界限。VNEP的任务是在共享物理基础设施上可行地嵌入虚拟网络的子集，例如，一个数据中心，同时最大化所获得的利润。在现有的作品相比，我们的近似算法AFlex允许（轻微）违反的延迟约束，以大大降低运行时间。为了获得这一结果，我们使用的限制最短路径问题（RSP）的减少，并利用Goel等人的经典结果。我们补充了我们的正式分析与广泛的模拟研究，证明我们的方法经验的计算优势。值得注意的是，我们的结果推广到任何其他加性边缘度量除了延迟，包括丢失概率。
2021-04-19 cs.NI
Active Virtual Network Management Protocol
本文介绍了一种新的算法，主动虚拟网络管理协议（AVNMP），预测网络管理。它解释了AVNMP如何通过允许主动网络内的未来预测状态信息可用于网络管理算法来促进主动网络的管理。这是通过将乐观离散事件模拟的思想与主动网络相结合来实现的。所使用的乐观离散事件模拟方法是一种自调整时间扭曲的形式。它是自我调整的，因为系统会对超出给定公差的不准确预测进行调整。的概念，一个streptichron和autoanaplasis介绍了机制，利用增强的灵活性和智能的主动数据包。最后，证明了AVNMP是一个可行的概念。
1999-04-21 cs.NI
Deep Reinforcement Based Optimization of Function Splitting in Virtualized Radio Access Networks
虚拟化无线接入网络（vRAN）是未来无线网络的关键推动因素之一，因为它为无线接入网络（RAN）架构带来了灵活性，并提供了设计自由度。然而，它也产生了一个具有挑战性的问题，如何设计的功能分离的配置。本文提出了一种深度强化学习方法来优化vRAN中的功能拆分。开发了一种优化RAN中功能位置的学习范式。这些功能可以放置在中央/云单元（CU）或分布式单元（DU）处。这个问题被公式化为约束神经组合强化学习，以最小化总网络成本。在该解决方案中，应用具有拉格朗日松弛的策略梯度方法，该方法使用堆叠的长短期记忆（LSTM）神经网络架构来近似策略。然后，采样技术与温度超参数的推理过程中应用。实验结果表明，该算法能够学习最优函数分割决策，并解决存在$0.4\%$最优性缺口的问题.此外，我们的方法可以降低成本高达$320\%$相比，分布式RAN（D-RAN）。我们还得出结论，改变流量负载和路由成本不会显着降低最优性能。
2021-05-31 cs.NI
Plan-Based Scalable Online Virtual Network Embedding
针对在线虚拟网络嵌入可扩展性差的问题，本文提出 OLIVE 算法，利用离线计算的聚合预期需求近最优嵌入作为计划，动态指导在线请求部署，使每秒处理请求数比现有最佳结果提高两个数量级。
2025-06-30 cs.NI
Evolutionary Multi-Objective Virtual Network Function Placement: A Formal Model and Effective Algorithms
数据中心对现代社会的商业和社会活动至关重要，但也是主要的电力消费者。为了最大限度地减少对环境的影响，必须使数据中心在保持高服务质量（QoS）的同时更加节能。考虑到这一点，我们开发了一个分析模型，使用排队论评估数据中心的QoS。此外，基于此模型，我们开发了一个特定于域的进化优化框架，其特征在于定制的解决方案表示和约束感知初始化算子，用于在数据中心中找到虚拟网络功能的最佳位置，优化多个相互冲突的目标，即能耗和QoS。特别是，我们的框架是适用于任何现有的进化多目标优化算法的插件的方式。大量的实验验证了我们的QoS模型的效率和准确性，以及我们量身定制的算法的有效性，在各种规模的虚拟网络功能布局问题。
2023-03-29 cs.NI
Dynamic Scaling of Virtualized, Distributed Service Chains: A Case Study of IMS
新兴的网络功能虚拟化范例提倡在标准虚拟化平台上部署虚拟化网络功能（VNF），以显著降低成本和提高管理灵活性。已经存在用于管理一个云数据中心内的VNF服务链的动态部署和缩放的系统设计。许多现实世界的网络服务涉及地理分布的服务链，其中移动核心网络和IMS（IP多媒体子系统）是突出的例子。虚拟化这些服务链需要随着时间的推移在不同地理分布的数据中心之间有效协调VNF部署，这需要新的管理系统设计。本文以IMS为例，设计了一个面向地理分布式VNF服务链的动态扩展系统。IMS是在3G/4G网络中用于在移动用户之间提供多媒体服务的广泛使用的子系统，其虚拟化已经在业界中被广泛提倡以降低成本、提高网络使用效率并且使得能够动态地重新配置网络拓扑以实现性能优化。我们的扩展系统设计满足IMS中关键控制平面和数据平面服务链的需求，结合主动和被动方法，实现及时、经济高效的服务链扩展。我们评估我们的系统设计使用仿真平台和地理分布的云上的真实世界的实验。
2017-02-09 cs.NI
Virtual Network Embedding Algorithms Based on Best-Fit Subgraph Detection
云计算提供商的主要目标之一是通过尽可能多地容纳虚拟网络请求来增加其云计算中心的收入。然而，虚拟网络请求的到达和离开使物理网络的资源碎片化，并且降低了接受更多虚拟网络请求的可能性。为了增加碎片化物理网络所能容纳的虚拟网络请求的数量，提出了两种虚拟网络嵌入算法，分别采用重边匹配（HEM）技术对虚拟网络进行粗化和将粗化后的虚拟网络嵌入到最适合的子网络上.通过大量的仿真实验，对所提算法的性能进行了评估，并与现有算法进行了比较，结果表明，所提算法提高了接收率和收益。
2015-02-10 cs.DC cs.NI
Active Virtual Network Management Prediction: Complexity as a Framework for Prediction, Optimization, and Assurance
主动网络的研究提供了激励重新访问传统上被归类为不同的属性和特征的信息传输，如协议与服务，在更基本的水平，本文认为计算和通信的复杂性的混合。本文研究的特定服务是由主动虚拟网络管理预测启用的网络自预测。计算/通信通过Kolmogorov复杂性进行分析。其结果是一种机制，以了解和提高主动网络的性能，特别是主动虚拟网络管理预测。主动虚拟网络管理预测机制允许以算法和静态形式的各种状态的信息在用于网络管理的预测服务中被传输。这些结果一般适用于信息的算法传输。Kolmogorov复杂性被用作描述主动网络中算法压缩、复杂性和预测精度之间关系的理论，并通过实验进行了验证。最后，本文的结论与复杂性为基础的信息保障框架，试图采取整体的观点脆弱性分析。
2002-03-11 cs.CC cs.NI
Secure and Dependable Virtual Network Embedding
虚拟网络嵌入（VNE）是网络虚拟化的基本问题之一。VNE问题涉及找到虚拟节点和链路到底层网络的有效映射。网络虚拟化的最新进展使云运营商能够通过虚拟网络扩展其云计算产品。这一趋势以及云设施中越来越多的事件证据表明，安全性和可靠性正在成为VNE算法应考虑的关键因素。在这个摘要中，我们提出了一个VNE解决方案，认为安全性和可靠性作为一等公民。我们的解决方案的弹性属性通过假设多个云提供商模型来增强。
2016-02-06 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
IP over P2P: Enabling Self-configuring Virtual IP Networks for Grid Computing
对等（P2P）网络主要集中在面向任务的网络，网络构建为单一的应用程序，即文件共享，DNS缓存等，在这项工作中，我们介绍IPOP，一个系统，用于创建虚拟IP网络上的P2P覆盖。IPOP通过将网格资源聚合到一个与物理网络完全隔离的虚拟IP网络中，实现了对跨越多个域的网格资源的无缝访问。IPOP提供的虚拟IP网络支持在健壮的、自配置的P2P覆盖上部署现有的基于IP的协议。我们目前的实施细节，以及从LAN，WAN和行星实验室测试的实验测量结果。
2006-03-22 cs.DC cs.NI
A decomposition approach for large virtual network embedding
Orange Research（Orange研究）；Laboratoire d’Informatique de Paris Nord, LIPN, CNRS（巴黎北计算机实验室，LIPN，CNRS）；Université Sorbonne Paris Nord（索邦巴黎北大学）
本文提出了一种分解方法，用于解决大规模虚拟网络嵌入问题，通过整数线性公式和自动划分技术提升求解效率和下界质量。
2026-11-10 cs.DM cs.NI
Classical and Quantum Solvers for Joint Network/Servers Power Optimization
电信和ICT领域正在经历的数字化转型正在给电信运营商带来一些新的挑战。这些挑战需要解决复杂的问题，例如：数据中心中虚拟/真实资源的规模和调度;自动化网络流程的实时管理/控制和编排;优化能源消耗;以及整体确保网络和服务稳定性。由于计算效率的原因，这些问题通常用找到次优解的方法和算法来解决。在这项工作中，我们考虑一个虚拟数据中心的情况下，虚拟机整合必须与联合最小化网络/服务器的功耗进行。对于这种情况下，我们提供了一个ILP模型，等效的二进制模型和步骤的等效的二次无约束二进制优化（QUBO）模型，适合于通过量子优化算法来解决。最后，我们从理论的角度比较了经典和量子求解器的计算复杂性。
2022-05-02 cs.NI quant-ph
Towards a Trust Aware Network Slice based End to End Services for Virtualised Infrastructures
预计5G等未来通信网络将支持针对具有不同要求的几个垂直市场的端到端服务交付。网络切片是一个关键的构造，用于提供在公共虚拟化基础设施上运行的端到端逻辑虚拟网络，这些网络相互隔离。在相同的5G基础设施上运行不同的网络切片会在安全性和信任方面带来一些挑战。本文讨论了网络切片信任的基本问题。提出了一种信任模型和基于属性的信任证明机制，可用于评估组成网络切片的虚拟网络功能的信任。所提出的模型有助于确定虚拟网络功能的信任度以及虚拟平台（在引导和运行时间）应满足的属性，这些网络功能部署在虚拟平台上以使其可信。我们提出了一种基于逻辑的语言，定义了简单的规则，规范的属性和条件下，这些属性进行评估，以满足可信的虚拟化平台。提出的信任模型和机制，使服务提供商，以确定网络服务的可信度以及用户开发值得信赖的应用程序。.
2020-06-05 cs.CR cs.NI
Improving Resources Management in Network Virtualization by Utilizing a Software-Based Network
网络虚拟化是一种在共享的基础上同时运行多个异构体系结构的方法。网络虚拟化的主要问题是将虚拟网络映射到底层网络。在测绘阶段如何管理好基础资源，将对提高基础资源的利用率有着有效的作用。在将控制逻辑与数据分离的网络虚拟化中使用基于软件的网络作为一种新技术，在这种情况下实现了高效的资源管理。在本文中，提出了一种基于软件的网络方法来实现网络虚拟化并有效地管理基础设施资源。通过对基础设施资源的动态资源管理，优化了映射功能。我们在控制器中添加了一个模块来动态管理资源。将基于成功请求的数量和到达时隙来完成用于到达新请求的初始映射。在n个请求到达之前，它们不会通过在交换机中写入规则来完成。如果在第n个时间窗口期间需要一些重新映射，则可以由控制器完成重新映射，并且将最终结果发送到交换机以写入流规则。使用NS2仿真器进行了仿真，根据不同的评估标准，如接受率，平均链路利用率，成本和延迟。关键词：网络虚拟化，软件网络，虚拟网络映射，底层网络，虚拟网络。
2020-04-20 cs.NI cs.SY eess.SY
Overview of Security of Virtual Mobile Networks
5G正在通过虚拟化、软件化、切片和云计算的概念和技术，在同一物理基础设施上实现不同的服务。使用这些概念的虚拟移动网络（VMN）提供了在多个运营商之间共享相同的物理基础设施的机会。每个VMN运营商（VMNO）都可以拥有自己不同的操作和支持系统。然而，用于启用VMN的技术有其自身明确的安全挑战和解决方案。因此，建立在虚拟化、软件化和云化基础上的集成环境将具有复杂的安全要求和影响。为此，本文概述了VMN的安全挑战和潜在的解决方案。
2020-07-17 cs.CR cs.NI
