图共 5个 表共 3
    • 图  1  5G网络切片场景

      Figure 1. 

    • 图  2  不同算法平均成本比较

      Figure 2. 

    • 图  3  所提算法与3种算法的平均物理节点、链路资源利用率累计分布函数

      Figure 3. 

    • 图  4  不同算法NSR平均接受率比较

      Figure 4. 

    • 图  5  不同算法到达的可靠性比较

      Figure 5. 

    • 输入:NSR $G_v^{\rm{g}} = (V_{\rm{g}},E_{\rm{g}},R_{{\rm{req}}}^{\rm{g}})$,物理网络${G_{\rm{s}}} = \left( {{N_{\rm{s}}},{L_{\rm{s}}}} \right)$(5)    ${P_i} = P_{{\rm{next}}}^{\rm{g}}$, ${R_{{\rm{gap}}}} = \displaystyle\prod\limits_{{n_i} \in P_{{\rm{next}}}^{\rm{g}}} {{R_i}} - R_{{\rm{req}}}^{\rm{g}}$
      输出:NSE方案${P^{\rm{g}}} = \left[ {P^{\rm{g}}\left( {{v_k}} \right),P^{\rm{g}}\left( {{e_k}} \right)} \right]$(6)    计算当前的带宽消耗为${b_{\rm{g}}}$
      (1) 搜索空间$S$, $P_{{\rm{opt}}}^{\rm{g}} = {P_{{\rm{init}}}}$; ${P_i} = P_{{\rm{init}}}^{\rm{g}}$(7)   end if
      (2) while($0.5 \le { { {R_{ {\rm{gap} } } }} / { {R_{ {\rm{req} } } } } } + { {\left( { {b^{\rm{g} } } - b_{ {\rm{req} } }^{\rm{g} } } \right)} / {b_{ {\rm{req} } }^{\rm{g} } } } \le 1$), do(8)   if $\left( {{\rm Obj}\left( {P_{ {\rm{next} } }^{\rm{g} } } \right) < {\rm Obj}\left( {P_{ {\rm{opt} } }^{\rm{g} } } \right)} \right)$ then
      (3)   在${P_i}$的邻域解中搜索当前更优的个体$P_{{\rm{next}}}^{\rm{g}}$(9)    $P_{{\rm{opt}}}^{\rm{g}} = P_{{\rm{next}}}^{\rm{g}}$
      (4)   if $\displaystyle\prod\limits_{ {n_i} \in P_{ {\rm{next} } }^{\rm{g} } } { {R_i} } \ge R_{ {\rm{req} } }^{\rm{g} }$ then(10)   end if
      (11) end while

      表 1  基于邻域搜索的网络切片映射算法

    • 输入:NSR $G_v^{\rm{g}} = (V_{\rm{g}},E_{\rm{g}})$,备份节点集${V_{{\rm{reconf}}}}$
      输出:${P^{\rm{g}}} = \left[ {P_{}^{\rm{g}}\left( {{v_k}} \right),P_{}^{\rm{g}}\left( {{e_k}} \right)} \right]$
      (1) for each $v_i^{\rm{g}} \in {V_{{\rm{reconf}}}}$
      (2) 专有备份节点$v_i^b$, $C_k^b = C_i^{\rm{g}}$,
      (3) 备份链路
      (4) 基于式(23)得到$R\left( {G_{{\rm{backup}}}^{\rm{g}}} \right)$
      (5) end for
      (6) while($R\left( {G_{ {\rm{backup} } }^{\rm{g} } } \right) \le R_{ {\rm{req} } }^{\rm{g} }$), do
      (7)  for all $v_k^{\rm{g}} \in {V_{\rm{g}}}$, do
      (8)   按照VNF可靠性递增,对节点进行排序
      (9)   选择相邻VNF对提供共享备份节点$v_i^b$, $C_k^b = \max \left\{ {C_i^{\rm g} ,C_j^{\rm{g}}} \right\}$
      (10)   选择关键VNF对$v_i^{\rm{g}},v_j^{\rm{g}} = {\rm{arg}}\;{\rm{max}}\left\{ {{\theta _{ij}}|v_i^{\rm{g}},v_j^{\rm{g}} \in {V_{\rm{g}}}} \right\}$
      (11)   根据$v_i^{\rm{g}},v_j^{\rm{g}} \in {V_{\rm{g}}}$的状态,选择共享备份可靠性估算模型得到
           $R\left( {G_{{\rm{backup}}}^{\rm{g}}} \right)$
      (12)  end for
      (13)   链路备份
      (14) end while
      (15) return

      表 2  关键VNF备份网络切片重构算法

    • 仿真参数参数设置仿真参数参数设置
      物理节点的数目N=12, 25, 36物理节点CPU资源容量U[10, 20]
      物理节点可靠性分布U[0.95, 0.99]物理链路带宽资源容量U[20, 50]
      NSR的VNF个数3NSR生命周期[4, 12, 24]
      3种类型切片的可靠性需求U[0.90, 0.98]VNF节点CPU资源需求U[2, 6]
      VNF之间带宽资源需求U[8, 16]

      表 3  仿真参数设置表