33、一种基于离散粒子群优化的负载均衡虚拟网络嵌入算法及近似最小斯坦纳树路由方案

一种基于离散粒子群优化的负载均衡虚拟网络嵌入算法及近似最小斯坦纳树路由方案

在当今网络技术飞速发展的时代，网络架构中的“刚性”问题日益凸显，严重阻碍了互联网应用的进一步发展。网络虚拟化技术应运而生，它使得在不改变底层物理网络架构的前提下，多个异构虚拟网络能够共存，成为未来互联网架构中亟待解决的重要因素。而虚拟网络嵌入（VNE）则是实现虚拟网络请求在底层物理网络上最优映射的关键技术，其核心目标是尽可能合理地嵌入虚拟网络，以提高底层物理网络的资源利用率和收益。

虚拟网络嵌入问题的形式化定义

• 底层物理网络模型 ：将底层物理网络建模为加权无向图 $G_s = (N_s, L_s)$，其中 $N_s$ 表示物理节点的集合，$L_s$ 表示物理链路的集合。每个物理节点 $n_s \in N_s$ 的属性主要考虑 CPU 容量，用 $c(n_s)$ 表示；每条物理链路的属性为带宽资源，用 $b(l_s)$ 表示。$P_s$ 表示底层物理网络上所有无环路径的集合。
• 虚拟网络请求模型 ：虚拟网络请求被建模为加权无向图 $G_v = (N_v, L_v)$，其中 $N_v$ 是虚拟节点的集合，$L_v$ 是虚拟链路的集合。对于每个虚拟节点 $n_v \in N_v$，其 CPU 请求表示为 $c’(n_v)$；对于每条虚拟链路 $l_v \in L_v$，其带宽请求表示为 $b’(l_v)$。
• 系统模型 ：在底层物理网络支持路径拆分的前提下，即一个虚拟链路可以映射到对应两个虚拟节点所映射的两个物理节点之间的多条物理路径上，建立以物理网络成本为目标