МЕТОД РЕКОНФІГУРАЦІЇ МЕРЕЖІ ЗВ'ЯЗКУ З ВІРТУАЛІЗОВАНИМИ РЕСУРСАМИ
Ключові слова:
NFV, виділення ресурсів, мобільна мережа, реконфігурація, міграція вузлів
Анотація
З врахуванням величезного зростання мобільного трафіку даних, з одного боку, та помірного середнього доходу на кожного користувача, з іншого боку, оператори мобільного зв'язку вивчають технології мережевої віртуалізації та технології хмарних обчислень для побудови економічно ефективних та еластичних мобільних мереж та їх пропонування як хмарних сервісів. Предметом вивчення в статті є процеси конфігурування телекомунікаційної мережі для вирішення завдань обробки службового навантаження. Метою є підвищення ефективності роботи мережі шляхом здійснення реконфігурації топології. Завдання: розробити математичну модель та відповідну процедуру еконфігурації ресурсів телекомунікаційної мережі при перевантаженнях або відмовах. Використовуваними методами є: графовий підхід та математичні моделі оптимізації для задачі перерозташування мережевих функцій, імітаційне моделювання для дослідження роботи запропонованого методу реконфігурації ресурсів в мережах з віртуалізацією. Отримані такі результати. У статті представлено метод локальної реконфігурації обчислювальних ресурсів віртуальної мережі у випадку відмови або перевантаження. Висновки. Отриманий метод враховує динамічну зміну топології мережі обслуговування та на відміну від існуючих дозволяє гнучко визначати конфігурацію обчислювальних ресурсів обслуговування, розміщати мережеві функції з мінімальними витратами та децентралізовано контролювати показники якості. Метод використовує евристичну модель для визначення оптимального місця міграції віртуалізованих мережевих функцій з фізичного вузла з відмовою або перевантаженням, а результати моделювання у системі Mathcad показують підвищення ефективності використання ресурсів. Проведені дослідження показали доцільність використання запропонованих рішень при вдосконаленні існуючих телекомунікаційних мереж та при побудові нових перспективних гнучких добре масштабованих мереж оператора зв’язку із повним або частковим застосуванням принципу віртуалізації мережевих функцій.Завантаження
Дані про завантаження поки що недоступні.
Посилання
1. Ericsson mobility report, Tech. Rep. Rep. EAB-17, vol. 005964 Uen, Revision B, June 2017 [Online]. – Available at: https://www.ericsson.com/assets/local/mobility-report/documents/2017/ericsson-mobility-report-june-2017-rnea.pdf
2. Zorello L. M. M. Improving Energy Efficiency in NFV Clouds with Machine Learning / L. M. M. Zorello, M. G. T. Vieira, R. A. G. Tejos, M. A. T. Rojas, C. Meirosu, T. C. M. B. Carvalho // 2018 IEEE 11th International Conference on Cloud Computing (CLOUD). – San Francisco, CA, USA, 2018. – P. 710-717.
3. Leivadeas A. Balancing Delay and Cost in Virtual Network Function Placement and Chaining / A. Leivadeas, M. Falkner, I. Lambadaris, M. Ibnkahla, G. Kesidis // 2018 4th IEEE Conference on Network Softwarization and Workshops (NetSoft). – Montreal, QC, Canada, 2018. – P. 433-440.
4. Sitaram D. Moving To The Cloud: Developing Apps in the New World of Cloud Computing / D. Sitaram, G. Manjunath. – Massachusetts: Syngress, 2011. – 468 p.
5. Vu H.T. A Traffic and Power-aware Algorithm for Virtual Machine Placement in Cloud Data Center / H.T. Vu, S. Hwang // International Journal of Grid and Distributed Computing. – 2014. – Vol. 7, No. 1. – pp. 21-32.
6. Ghrada N. Price and Performance of Cloud-hosted Virtual Network Functions: Analysis and Future Challenges / N. Ghrada, M. F. Zhani, Y. Elkhatib // 2018 4th IEEE Conference on Network Softwarization and Workshops (NetSoft). – Montreal, QC, Canada, 2018. – P. 482-487.
7. Scholler M. Resilient deployment of virtual network functions / M. Scholler, M. Stiemerling, A. Ripke, R. Bless // Proc. 5th International Congress Ultra Mod. Telecommun. Control Syst. Workshops (ICUMT). – St. Petersburg, Russia, 2013. – P. 208-214.
8. Abid H. A novel scheme for node failure recovery in virtualized networks / H. Abid; N. Samaan // 2013 IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM 2013). – Ghent, Belgium, 2013. – P. 1154-1160.
9. Eramo V. Computing and Bandwidth Resource Allocation in Multi-Provider NFV Environment / V. Eramo, F.G. Lavacca // IEEE Communications Letters. – 2018. – P. 1–4.
10. Xiong G. A virtual service placement approach based on improved quantum genetic algorithm / G. Xiong, Y.-X. Hu, L. Tian, J.-L. Lan, J.-F. Li, And Q. Zhou // Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. – 2016. – Vol. 17, No. 7. – P. 661–671.
11. Gember-Jacobson A. OpenNF: Enabling Innovation in Network Function Control / A. Gember-Jacobson, R. Viswanathan, C. Prakash, R. Grandl, J. Khalid, S. Das, and A. Akella // Proceedings of the 2014 ACM Conference on SIGCOMM, ser. SIGCOMM ’14. – New York, NY, USA, 2014. – P. 163-174.
12. Rajagopalan S. Split/Merge: System Support for Elastic Execution in Virtual Middleboxes / S. Rajagopalan, D. Williams, H. Jamjoom, and A. Wareld // 10th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 13). – Lombard, IL, USA, 2013. – P. 227-240.
13. Fajjari I. VNR Algorithm: A Greedy Approach For Virtual Networks Reconfigurations / I. Fajjari, N. Aitsaadi, G. Pujolle and H. Zimmermann. // IEEE Globel Communications Conference, Exhibition and Industry Forum. – Houston, United States, 2011. – P. 1-7.
14. Rahman M.R. Survivable Virtual Network Embedding / M. R. Rahman, I. Aib, and R. Boutaba // NETWORKING 2010. – 2010. – P. 40-52.
15. Globa L. Method for resource allocation of virtualized network functions in hybrid environment / L. Globa, M. Skulysh, S. Sulima // 2016 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), 6–9 June 2016 : conference proceedings. — Varna, Bulgaria, 2016. — P. 1–5.
16. Суліма С. В. Метод відновлення мережі у віртуалізованому середовищі / С. В. Суліма // Радіоелектроніка та інформатика. — 2017. — № 4(79). — С. 4–8.
2. Zorello L. M. M. Improving Energy Efficiency in NFV Clouds with Machine Learning / L. M. M. Zorello, M. G. T. Vieira, R. A. G. Tejos, M. A. T. Rojas, C. Meirosu, T. C. M. B. Carvalho // 2018 IEEE 11th International Conference on Cloud Computing (CLOUD). – San Francisco, CA, USA, 2018. – P. 710-717.
3. Leivadeas A. Balancing Delay and Cost in Virtual Network Function Placement and Chaining / A. Leivadeas, M. Falkner, I. Lambadaris, M. Ibnkahla, G. Kesidis // 2018 4th IEEE Conference on Network Softwarization and Workshops (NetSoft). – Montreal, QC, Canada, 2018. – P. 433-440.
4. Sitaram D. Moving To The Cloud: Developing Apps in the New World of Cloud Computing / D. Sitaram, G. Manjunath. – Massachusetts: Syngress, 2011. – 468 p.
5. Vu H.T. A Traffic and Power-aware Algorithm for Virtual Machine Placement in Cloud Data Center / H.T. Vu, S. Hwang // International Journal of Grid and Distributed Computing. – 2014. – Vol. 7, No. 1. – pp. 21-32.
6. Ghrada N. Price and Performance of Cloud-hosted Virtual Network Functions: Analysis and Future Challenges / N. Ghrada, M. F. Zhani, Y. Elkhatib // 2018 4th IEEE Conference on Network Softwarization and Workshops (NetSoft). – Montreal, QC, Canada, 2018. – P. 482-487.
7. Scholler M. Resilient deployment of virtual network functions / M. Scholler, M. Stiemerling, A. Ripke, R. Bless // Proc. 5th International Congress Ultra Mod. Telecommun. Control Syst. Workshops (ICUMT). – St. Petersburg, Russia, 2013. – P. 208-214.
8. Abid H. A novel scheme for node failure recovery in virtualized networks / H. Abid; N. Samaan // 2013 IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM 2013). – Ghent, Belgium, 2013. – P. 1154-1160.
9. Eramo V. Computing and Bandwidth Resource Allocation in Multi-Provider NFV Environment / V. Eramo, F.G. Lavacca // IEEE Communications Letters. – 2018. – P. 1–4.
10. Xiong G. A virtual service placement approach based on improved quantum genetic algorithm / G. Xiong, Y.-X. Hu, L. Tian, J.-L. Lan, J.-F. Li, And Q. Zhou // Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. – 2016. – Vol. 17, No. 7. – P. 661–671.
11. Gember-Jacobson A. OpenNF: Enabling Innovation in Network Function Control / A. Gember-Jacobson, R. Viswanathan, C. Prakash, R. Grandl, J. Khalid, S. Das, and A. Akella // Proceedings of the 2014 ACM Conference on SIGCOMM, ser. SIGCOMM ’14. – New York, NY, USA, 2014. – P. 163-174.
12. Rajagopalan S. Split/Merge: System Support for Elastic Execution in Virtual Middleboxes / S. Rajagopalan, D. Williams, H. Jamjoom, and A. Wareld // 10th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 13). – Lombard, IL, USA, 2013. – P. 227-240.
13. Fajjari I. VNR Algorithm: A Greedy Approach For Virtual Networks Reconfigurations / I. Fajjari, N. Aitsaadi, G. Pujolle and H. Zimmermann. // IEEE Globel Communications Conference, Exhibition and Industry Forum. – Houston, United States, 2011. – P. 1-7.
14. Rahman M.R. Survivable Virtual Network Embedding / M. R. Rahman, I. Aib, and R. Boutaba // NETWORKING 2010. – 2010. – P. 40-52.
15. Globa L. Method for resource allocation of virtualized network functions in hybrid environment / L. Globa, M. Skulysh, S. Sulima // 2016 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), 6–9 June 2016 : conference proceedings. — Varna, Bulgaria, 2016. — P. 1–5.
16. Суліма С. В. Метод відновлення мережі у віртуалізованому середовищі / С. В. Суліма // Радіоелектроніка та інформатика. — 2017. — № 4(79). — С. 4–8.
Опубліковано
2019-02-05
Як цитувати
Globa L. Метод реконфігурації мережі зв’язку з віртуалізованими ресурсами / L. Globa, O. Romanov, S. Sulima // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 1 (53). – С. 137-141. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2019.1.137.
Розділ
Зв’язок, телекомунікації та радіотехніка
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
