基于性能模型的服务链构建方法及自动化研究

摘要

网络应用的复杂化和多样化使得传统网络暴露出越来越多的不足，业务需求与网络基础能力之间的差距日益加剧，传统网络越来越难以适应复杂多变的业务需求。这一切促使以追求开放、可扩展、可管控、业务普适为目的的新一代网络体系架构得到广泛的研究。国家973计划项目“可重构信息通信基础网络体系研究”提出了以元能力理论为基础的可重构信息通信基础网络，作为新一代网络体系架构的一种，它构建了一个功能可动态重构的网络，因此对元能力网络的研究具有重要的意义。
　　服务链作为元能力网络的基础组成部分，它提供的性能好坏直接影响元能力网络提供给业务流的服务质量保证。本文针对这一问题，以性能模型为基础，对最优服务链的构建方法进行深入研究，提出了一种基于性能模型的服务链构建方法，其主要研究内容有:
　　1)根据现代网络中数据流的流量特征，以随机网络演算作为计算网络性能的理论工具，为业务流建立串联结构服务链端到端延时性能上界模型和数据积压性能上界模型。
　　2)设计一种服务链表达方式，用服务链表达式来表示任意结构的服务链，然后在此基础上，设计一种服务链简化算法，将任意结构服务链等效为串联结构服务链来处理。
　　3)以性能模型、服务链表达方法和服务链简化算法为基础，设计一个服务链构建方法。然后以服务链构建方法为理论核心，设计并实现一个基于性能模型的服务链自动化构建工具，并展示一个用工具构建实现IPv4路由转发功能的服务链的实例。最后编写程序进行仿真，以验证工具构建正确性。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 新型网络架构与可重构技术的研究

1．2．2 网络性能分析理论

1．2．3 网络流量模型

1．3 本文的主要研究内容与主要贡献

1．3．1 研究内容

1．3．2 主要贡献

1．4 本文结构

2 元能力理论及服务链结构分析

2．1 元能力理论介绍

2．1．1 元能力网络结构

2．1．2 服务链和服务路径

2．2 典型服务链结构分析

2．2．1 前向拓扑和非前向拓扑

2．2．2 串联拓扑、并联拓扑和混合拓扑

2．2．3 典型服务链

2．3 本章小结

3 元能力网络性能模型分析

3．1 随机网络演算基本概念

3．2 FBM流的流量模型

3．3 元能力剩余服务曲线

3．4 单AC处理性能上界

3．5 串联结构服务链端到端性能分析

3．5．1 延时性能上界

3．5．2 数据积压性能上界

3．5．3 数值结果与分析

3．6 本章小结

4 服务链构建方法研究

4．1 服务链表达式

4．2 服务链邻接矩阵

4．3 服务链性能矩阵

4．4 服务链简化算法

4．5 服务链构建方法

4．6 本章小结

5 基于性能模型的服务链自动化构建工具

5．1 服务链自动化构建工具的需求分析

5．2 总体设计

5．3 详细设计

5．3．1 主要类的设计与实现

5．3．2 主要功能函数设计与实现

5．4 服务链构建实例

5．5 自动化工具正确性验证

5．6 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目和科研成果

致谢

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