服务链约束下的最短路径与最大流问题
网络与互联网体系结构
2018-01-18 v1
摘要
随着网络功能虚拟化（NFV）的出现，物理网络功能（PNF）正逐步被托管在通用服务器上的虚拟网络功能（VNF）所取代。针对特定业务的呼叫流，数据包在到达目的地之前需要经过一组有序的网络功能（物理或虚拟），称为服务链（SFC）。可以预见，在接下来的数年过渡期内，这些网络将混合部署 PNF 与 VNF，由此带来了本文所研究的一系列有趣的网络问题：（1）如何找到任意节点对之间 SFC 约束的最短路径？（2）可实现的 SFC 约束最大流是多少？（3）如何放置 VNF 以最小化代价（需虚拟化的节点数），同时即便在 SFC 约束下仍能实现原网络的最大流？本文试图解答这些新兴问题。首先，针对 SFC 约束最短路径问题，我们提出一种网络图变换方法，以最小化后续任意最短路径算法应用的计算复杂度。其次，我们将 SFC 约束最大流问题表述为分数多商品流问题，并针对一个具有实际意义的特例开发了组合算法。第三，我们证明 VNF 放置问题是 NP-hard 的，并给出了一种替代的整数线性规划（ILP）表述。最后，我们通过仿真阐明了理论结果。
引用
@article{arxiv.1801.05795,
title = {Shortest Path and Maximum Flow Problems Under Service Function Chaining Constraints},
author = {Gamal Sallam and Gagan R. Gupta and Bin Li and Bo Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05795},
year = {2018}
}