虚拟化网络中的可靠性与可用性：标准、建模方法与研究挑战综述
网络与互联网体系结构
2025-03-31 v1
摘要
网络功能虚拟化(NFV)的兴起已通过用软件替代固定硬件的虚拟化网络功能(VNFs)，实现了更大的敏捷性、可扩展性和成本效益。虚拟化增加了系统组件的分布程度，并引入了更强的相互依赖性。因此，与传统单体网络相比，故障更难预测、监控和管理。可靠性即系统在指定条件下正常运行的能力，而可用性即系统准备好使用的概率，这些都是维持无缝网络运营的关键要求。准确的建模对于设计能抵御服务中断的鲁棒、容错虚拟化系统至关重要。本综述从建模视角关注虚拟化网络的可靠性和可用性属性。在介绍NFV架构和基本定义后，我们讨论了欧洲电信标准化协会(ETSI)的标准化努力，后者通过一系列聚焦于可靠性和可用性的标准文件提供指导和建议。接下来，我们概述了文献中用于表征可靠性和可用性的各种形式，重点关注其用于建模虚拟化网络故障和维修行为的应用示例。然后，我们概述了诸多参考文献，说明不同作者如何采用特定方法来表征虚拟化系统的可靠性和/或可用性。此外，我们还选录了最有价值的软件工具，以支持可靠虚拟化网络的建模。最后，我们讨论了一组开放问题，旨在鼓励读者进一步探索本领域的前沿进展。
引用
@article{arxiv.2503.22034,
title = {Reliability and Availability in Virtualized Networks: A Survey on Standards, Modeling Approaches, and Research Challenges},
author = {Mario Di Mauro and Walter Cerroni and Fabio Postiglione and Massimo Tornatore and Kishor S. Trivedi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22034},
year = {2025}
}