面向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)緩存分配策略.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，目前的互聯(lián)網(wǎng)所暴露出來的弊端已日益加劇，諸如IP地址不足、安全性弱、兼容性差等，上述缺陷已經(jīng)影響到用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的使用。因此，國(guó)外內(nèi)針對(duì)目前互聯(lián)網(wǎng)的缺陷，大力發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)(Next GenerationNetwork，NGN)，而下一代網(wǎng)絡(luò)的核心內(nèi)容即為網(wǎng)絡(luò)虛擬化，網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)能有效地克服目前網(wǎng)絡(luò)僵化問題。
　　 網(wǎng)絡(luò)虛擬化最主要的特點(diǎn)是物理基礎(chǔ)設(shè)施提供商(Infrastructure Provider，In

2、P)與服務(wù)提供商(Services Provider，SP)在邏輯上實(shí)現(xiàn)了分離，InP只負(fù)責(zé)物理基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、管理及維護(hù)，并將物理基礎(chǔ)設(shè)施租賃或出售給上層用戶；SP往往作為InP的上層用戶按照其本身的業(yè)務(wù)需求向基礎(chǔ)設(shè)施提供商購(gòu)買或租賃物理資源，并在物理資源上通過構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的方式為用戶提供各類端到端的通信服務(wù)。
　　 由于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的研究剛處于起步階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的研究依然處在探索時(shí)期，因此對(duì)于虛擬網(wǎng)絡(luò)緩存分配策略的

3、研究是一項(xiàng)具有開創(chuàng)性的工作?；谔摂M網(wǎng)的緩存分配策略旨在建立一個(gè)緩存與各種網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)關(guān)系的二維模型，利用該模型推導(dǎo)出的緩存大小能使虛擬網(wǎng)在成本和性能之間達(dá)到一個(gè)較好的平衡。與當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)中的緩存分配機(jī)制不同，面向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)只有單種流或少數(shù)幾種流，以往的緩存分配機(jī)制并未考慮過對(duì)而向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，因此，針對(duì)面向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)緩存分配策略的研究已是迫在眉睫。
　　 本文在基于面向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)基礎(chǔ)之上研究了緩存的分配策略，針對(duì)

4、面向業(yè)務(wù)的虛擬網(wǎng)中只存在單種流或少數(shù)流的背景，通過觀察TFRC流的鏈路利用率和延時(shí)來建立緩存與鏈路利用率、延時(shí)之間的數(shù)學(xué)模型。利用該模型，可以精確地定義緩存的大小以便使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到較高的性能。選用TFRC流的原因在于該流為long—live流，能較好地體現(xiàn)業(yè)務(wù)特性。此外，在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)中針對(duì)TCP流的緩存分配策略已比較成熟，而TFRC則是針對(duì)TCP協(xié)議中窗口機(jī)制的缺陷而設(shè)計(jì)的一種新的類似于TCP協(xié)議的新協(xié)議，其特點(diǎn)是利用特定的公式來調(diào)節(jié)發(fā)送速

5、率，避免出現(xiàn)劇烈抖動(dòng)的現(xiàn)象。目前針對(duì)TFRC協(xié)議的緩存分配策略研究還為數(shù)不多。本文除了對(duì)TFRC流進(jìn)行仿真外，同時(shí)也在現(xiàn)有的緩存分配策略背景下對(duì)TCP流進(jìn)行仿真，并將其與TFRC流進(jìn)行對(duì)比，更好地說明了現(xiàn)有的緩存分配策略不適宜于TFRC協(xié)議。
　　 本文所做的實(shí)驗(yàn)選用高性能PC機(jī)作為硬件平臺(tái)，NS2作為軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用NS2來模擬虛擬網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景由若干臺(tái)主機(jī)和兩個(gè)路由器組成，呈啞鈴狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。首先，在現(xiàn)有的緩存分配策略