系统工程与电子技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (7): 1961-1970.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2021.07.28

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可靠性与拓扑感知的服务功能链备份保护方法

韩晓阳*, 孟相如, 康巧燕, 翟东, 刘鹏飞   

  1. 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
  • 收稿日期:2020-07-31 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-07-08
  • 通讯作者: 韩晓阳
  • 作者简介:韩晓阳(1986—), 男, 助理工程师,博士研究生, 主要研究方向为网络功能虚拟化、网络安全|孟相如(1963—), 男, 教授, 博士研究生导师, 博士, 主要研究方向为下一代网络、网络安全|康巧燕(1980—), 女, 副教授, 博士, 主要研究方向为下一代网络|翟东(1993—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为网络功能虚拟化、网络安全|刘鹏飞(1990—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为网络流量分类
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61873277);陕西省重点研发计划(2020-GY-026)

Reliability and topology aware service function chain backup protection method

Xiaoyang HAN*, Xiangru MENG, Qiaoyan KANG, Dong ZHAI, Pengfei LIU   

  1. Information and Navigation College, Air Force Engineering University, Xi'an 710077, China
  • Received:2020-07-31 Online:2021-06-30 Published:2021-07-08
  • Contact: Xiaoyang HAN

摘要:

在网络功能虚拟化环境中, 针对服务功能链部署时的可靠性研究存在资源利用率较低的问题, 提出一种可靠性与拓扑感知的服务功能链备份保护方法。首先, 利用最小费用最大流算法将服务功能链请求中的虚拟网络功能部署在可靠性较高的服务器节点上, 尽可能提高服务功能链的可靠性。其次, 针对未能达到可靠性需求的服务功能链, 通过为部署在可靠性较低服务器节点上的虚拟网络功能预留备份资源的方式提高其可靠性。最后, 通过备份资源共享的方式尽可能减少备份资源消耗。仿真结果表明,该方法提高了可靠部署成功率和资源利用率。

关键词: 服务功能链, 可靠性与拓扑感知, 最小费用最大流, 备份保护

Abstract:

In the network function virtualization environment, for the problem of low resource utilization in the reliability research of service function chain (SFC)deployment, a reliability and topology aware SFC backup protection method is proposed. Firstly, a minimum-cost maximum-flow algorithm is used to deploy the virtual network functions of the SFC request on the server nodes with high reliability, so as to improve the reliability of the SFC as much as possible. Secondly, for the SFC which can not meet the reliability service requirements, redundant resources are reserved for the virtual network functions deployed on server nodes with low reliability to improve their reliability. Finally, redundant resource consumption can be minimized by redundant resources sharing. The simulation results show that the proposed method can improve the reliable deploying success ratio and resources utilization.

Key words: service function chain (SFC), reliability and topology aware, minimum-cost maximum-flow, backup protection

中图分类号: