高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法

刘新波 王布宏 杨智显 沈海鸥

刘新波, 王布宏, 杨智显, 沈海鸥. 一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(4): 995-1001. doi: 10.11999/JEIT180474
引用本文: 刘新波, 王布宏, 杨智显, 沈海鸥. 一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(4): 995-1001. doi: 10.11999/JEIT180474
Xinbo LIU, Buhong WANG, Zhixian YANG, Haiou SHEN. A Fragment-aware Secure Virtual Network Reconfiguration Method[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(4): 995-1001. doi: 10.11999/JEIT180474
Citation: Xinbo LIU, Buhong WANG, Zhixian YANG, Haiou SHEN. A Fragment-aware Secure Virtual Network Reconfiguration Method[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(4): 995-1001. doi: 10.11999/JEIT180474

一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法

doi: 10.11999/JEIT180474
基金项目: 国家自然科学基金(61401499),陕西省自然科学基金(2015JM6340)
详细信息
    作者简介:

    刘新波:男,1983年生,博士生,研究方向为虚拟网络映射、网络优化

    王布宏:男,1975年生,博士,教授,主要研究方向为网络安全、阵列信号处理

    杨智显:男,1991年生,博士生,研究方向为网络安全、网络虚拟化

    沈海鸥:女,1990年生,博士,主要研究方向为阵列信号处理、网络安全

    通讯作者:

    刘新波 zhongxing83@126.com

  • 中图分类号: TP393

A Fragment-aware Secure Virtual Network Reconfiguration Method

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61401499), The Natural Science Foundation of Shanxi Province (2015JM6340)
  • 摘要:

    针对现有的虚拟网络重构算法对物理网络中产生的碎片资源考虑不够周到,导致其对在线虚拟网络映射算法的性能改善不够显著的问题,该文定义了一种网络资源碎片度度量方法,并提出一种碎片感知的安全虚拟网络重构算法。该算法通过周期性考虑物理网络中节点的碎片度,选择出待迁移虚拟节点集合;通过综合考虑物理网络的碎片度减小量和虚拟网络的映射开销减少量,选择出最佳的虚拟节点迁移方案。仿真结果表明,该算法的请求接受率和收益开销比均优于当前的重构算法,特别是在收益开销比方面的优势更加明显。

  • 图  1  请求接受率随时间变化关系

    图  2  请求接受率随虚拟网络到达强度变化关系

    图  3  收益开销比随时间变化关系

    图  4  收益开销比随虚拟网络到达强度变化关系

    表  1  仿真时网络参数详情

    参数物理网络虚拟网络
    节点数量100[4, 8]均匀分布
    节点CPU资源[50, 100]均匀分布[2, 30]均匀分布
    节点安全等级[1, 5]均匀分布[1, 5]均匀分布
    节点安全需求等级[1, 5]均匀分布[1, 5]均匀分布
    链路数量500每对虚拟节点间存在一条虚拟链路的概率为50%
    链路带宽资源[50, 100]均匀分布[2, 30]均匀分布
    下载: 导出CSV

    表  2  稳定状态下物理网络负载情况对比

    比较的参数NR-SVNE+FA-SVNRNR-SVNE+TA-SVNRNR-SVNE
    物理节点负载强度均值0.78830.75590.7453
    物理节点负载强度均方差0.18590.19400.2254
    物理链路负载强度均值0.63340.67390.6974
    物理链路负载强度均方差0.24830.26200.2789
    下载: 导出CSV
  • RAZZAQ A and RATHORE M S. An approach towards resource efficient virtual network embedding[C]. International Conference on Evolving Internet, Valcencia, Spain, 2010: 68–73.
    ZHANG Sheng, QIAN Zhuzhong, WU Jie, et al. Virtual network embedding with opportunistic resource sharing[J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2014, 25(3): 816–827 doi: 10.1109/TPDS.2013.64
    YU Chunyan, LIAN Qi, ZHANG Dong, et al. PAME: Evolutionary membrane computing for virtual network embedding[J]. Journal of Parallel and Distributed Computing, 2018, 111: 136–151 doi: 10.1016/j.jpdc.2017.08.005
    RUBIO-LOYOLA J, AGUILAR-FUSTER C, TOSCANO-PULIDO G, et al. Enhancing metaheuristic-based online embedding in network virtualization environments[J]. IEEE Transactions on Network and Service Management, 2018, 15(1): 200–216 doi: 10.1109/TNSM.2017.2742666
    ZHANG Zhongbao, SU Sen, ZHANG Junchi, et al. Energy aware virtual network embedding with dynamic demands: Online and offline[J]. Computer Networks, 2015, 93: 448–459 doi: 10.1016/j.comnet.2015.09.036
    FISCHER A, BOTERO J F, BECK M T, et al. Virtual network embedding: A survey[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2013, 15(4): 1888–1906 doi: 10.1109/SURV.2013.013013.00155
    TRAN P N and TIMM-GIEL A. Reconfiguration of virtual network mapping considering service disruption[C]. IEEE International Conference on Communications, Budapest, Hungary, 2013: 3487–3492.
    HSU W H, SHIEH Y P, WANG C H, et al. Virtual network mapping through path splitting and migration[C]. International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops, Fukuoka, Japan, 2012: 1095–1100.
    ZANGIABADY M, AGUILAR-FUSTER C, and RUBIO-LOYOLA J. A virtual network migration approach and analysis for enhanced online virtual network embedding[C]. International Conference on Network and Service Management, Montreal, Canada, 2016: 324–329.
    CHOWDHURY S R, AHMED R, SHAHRIAR N, et al. ReViNE: Reallocation of virtual network embedding to eliminate substrate bottlenecks[C]. IFIP/IEEE Symposium on Integrated Network and Service Management, Lisbon, Portugal, 2017: 116–124.
    曲桦, 赵季红, 郭爽乐, 等. 基于最小代价的虚拟网络重配置方法[J]. 北京邮电大学学报, 2014, 37(5): 114–118 doi: 10.13190/j.jbupt.2014.05.024

    QU Hua, ZHAO Jihong, GUO Shuangle, et al. Resource reconfiguration method based on minimum cost for network virtualization[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2014, 37(5): 114–118 doi: 10.13190/j.jbupt.2014.05.024
    彭利民. 一种拓扑感知的虚拟网络重构算法[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2015, 47(5): 110–115 doi: 10.15961/j.jsuese.2015.05.016

    PENG Limin. A topology-awareness virtual network reconfiguration algorithm[J]. Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition), 2015, 47(5): 110–115 doi: 10.15961/j.jsuese.2015.05.016
    FISCHER A and DE MEER H. Position paper: Secure virtual network embedding[J]. PIK-Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation, 2011, 34(4): 190–193 doi: 10.1515/piko.2011.040
    LIU Shuhao, CAI Zhiping, XU Hong, et al. Towards security-aware virtual network embedding[J]. Computer Networks, 2015, 91: 151–163 doi: 10.1016/j.comnet.2015.08.014
    刘新波, 王布宏, 刘帅琦, 等. 安全虚拟网络映射的启发式算法[J]. 系统工程与电子技术, 2018, 40(3): 676–681 doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2018.03.29

    LIU Xinbo, WANG Buhong, LIU Shuaiqi, et al. Heuristic algorithm for secure virtual network embedding[J]. Systems Engineering and Electronics, 2018, 40(3): 676–681 doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2018.03.29
    CHOWDHURY N M M K, RAHMAN M R, and BOUTABA R. Virtual network embedding with coordinated node and link mapping[C]. IEEE INFOCOM, Rio de Janeiro, Brazil, 2009: 783–791.
    EHRGOTT M and GANDIBLEUX X. A survey and annotated bibliography of multiobjective combinatorial optimization[J]. OR-Spektrum, 2000, 22(4): 425–460 doi: 10.1007/s002910000
    YANG Zeheng and GUO Yongan. An exact virtual network embedding algorithm based on integer linear programming for virtual network request with location constraint[J]. China Communications, 2016, 13(8): 177–183 doi: 10.1109/CC.2016.7563720
    CAO Haotong, YANG Longxiang, LIU Zeyuan, et al. Exact solutions of VNE: A survey[J]. China Communications, 2016, 13(6): 48–62 doi: 10.1109/CC.2016.7513202
  • 加载中
图(4) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  1480
  • HTML全文浏览量:  585
  • PDF下载量:  65
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-16
  • 修回日期:  2018-09-20
  • 网络出版日期:  2018-10-22
  • 刊出日期:  2019-04-01

目录

    /

    返回文章
    返回