[00105391]多故障场景高效虚拟网络生存性机制

　　该项目为国家自然科学基金资助青年科学基金项目（项目批准号：61501044）。

　　网络虚拟化是未来网络的重要特征和演进方向。虚拟网络及其承载的业务高度依赖于底层物理网络的正常可靠运行。

　　该项目面向网络虚拟化环境中底层网络发生故障下虚拟网络的生存性需求，针对单链路、单节点、多重随机故障和灾难故障这几种典型的底层网络故障场景，以及这些场景下虚拟网 络生存性映射研究的不足，分析并选取恰当的生存性策略，设计经济高效的虚拟网络生存性 映射机制，该项目主要研究内容和成果如下：

　　1. 针对单链路故障：首先提出一种兼顾资源成本和网络负载均衡的资源分配方案，采用线性规划建模并求解该虚拟网络生存性映射问题，基于对工作资源和备份资源的不同策略设计目标函数，同时提出求解备份资源共享量的限制条件。

　　2. 针对单节点故障：提出了一种满足节点位置约束的高效生存性映射机制。首先提出一种分解的物理网络模型分别对虚拟网络的主用资源和备份资源加以映射，并提出一种基于共享的备份资源成本模型，设计生存性映射算法，求得最优的资源共享方案。

　　3. 针对多重随机故障：提出一种混合策略下基于拓扑感知的面向生存性映射机制，在虚拟网络初始映射过程中，通过量化并定义物理节点的可恢复度，提出基于网络整体生存性的虚拟网络初始映射算法；在虚拟网络的恢复过程中，针对不同类型物理网络节点连通度和节点能力差异，研究并提出不同的重映射算法，兼顾虚拟网络的生存性和物理网络的资源成本。 4.针对灾难故障：提出一种基于故障风险的尽力而为的虚拟网络生存性机制。该机制基

　　于风险模型在资源初始化分配时充分考虑到潜在的故障发生风险，并在此基础上提出一种多路径的映射策略，减少故障发生时的损失，并充分利用底层拓扑中碎片化资源，提高物理网络的资源利用率。

　　该项目的研究成果为网络虚拟化环境中的针对底层网络故障的虚拟网络生存性机制提供理论和技术基础。