面向NFV的模块化网络功能资源管理系统设计与实现

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:armstronger7026
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统电信网络已经无法满足互联网的需求,运营商开始通过网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)转型。在NFV中,虚拟化网络功能(Virtual Network Function,VNF)运行在通用硬件平台上,降低了运营商的资本支出和运营支出,提高了网络的灵活性和伸缩性,有助于业务的创新和快速迭代。  VNF以模块化的方式进行构建可以减少冗余开发,提高效率,并且通过复用相同的功能模块提高资源利用率并减少延迟。资源管理是NFV的核心功能,用来对VNF进行部署、监控以及调度,模块化VNF在多核CPU下以模块为粒度进行资源分配,而现有的资源管理系统是以VNF为粒度进行管理,不适用于模块化VNF。  本文设计并实现了一个针对模块化VNF的资源管理系统,为用户提供资源的动态管理、实时监控以及调度。功能测试表明,系统能够支持模块粒度的资源动态管理以及实时监控;性能测试表明,NF内模块资源调度机制能够提升6%~26%的吞吐量,NF间资源调度机制能够提升50%的吞吐量。本文的主要技术贡献体现在以下几个方面:  1.扩展Click以支持资源动态管理,包括动态管理控制器和动态管理服务的设计和实现。动态管理控制器是系统的控制中心,负责用户交互、动态管理服务执行以及资源监控,采用单线程非阻塞模型来支持高并发访问,采用线程池技术实现动态管理服务的并行执行;动态管理服务包括NF动态管理、模块资源分配以及系统资源伸缩。  2.设计并实现了资源实时监控机制。监控指标包括系统指标以及VNF指标,支持用户自定义以及动态加载并执行监控指标配置文件;在监控服务器端实现了用户交互、客户端连接管理、数据请求以及数据持久化功能;在监控客户端实现了连接保持、数据采集功能;将开源的前端监控框架集成到系统中为用户提供可视化监控。  3.设计并实现了基于负载状态的多核资源调度机制。提出了一种模块负载计算方法,避免因丢包导致负载计算不准确;提出了一种NF间资源调度机制,保证NF分配的资源与其负载成比例;提出了一种NF内模块资源调度机制,避免CPU核负载分布不均导致性能下降。
其他文献
伴随着移动网络和移动终端性能的不断提高与完善,手机游戏增长势头远远超过其他移动数据业务,已经逐渐成为一个生机勃勃而又潜力巨大的文化产业。现阶段的手机游戏发展滞后于手
随着互联网上多媒体数据的日益增长,通过一种模态数据检索另外一种模态数据(例如,以文本检索图像)的跨媒体检索具有广泛的应用并日益受到关注。跨媒体排序是跨媒体检索中的一个重
伴随着网络技术的飞速发展,Web服务的应用范围在不断地扩大。越来越多的Web服务被作为共享服务提供给请求者使用,而Web服务种类的多样化也造成了在其之上的发现和集成效率的
随着多媒体技术和互联网技术的飞速发展,以视频为代表的多媒体数据正在以惊人的速度增长。面对如此丰富、无序、海量的多媒体数据,如何实现所需资源的有效组织、高效检索和快速
在计算机图形学中,常需要给几何模型增加丰富而真实的细节,纹理被普遍认为是最有效的手段。纹理合成可以生成任意大的所需要的纹理,解决了纹理映射中的接缝和扭曲问题。但传
唱歌是一种广受欢迎的娱乐活动,同时也是表达情感的一种很好的方式。传统的卡拉ok已经备受人们的喜爱,朋友们聚在一起去KTV唱歌已经成为广大唱歌爱好者的一种日常娱乐活动。唱
近年来,信息发布的方式越来越多样和便捷,无线传感器、移动设备等越来越普及,云计算、物联网等技术也得到了迅猛的发展,使得数据规模急剧增大,数据类型也多种多样。针对海量、异构
煤矿突水作为一种矿井安全生产的自然灾害之一,往往给煤矿安全生产带来严重的损失,制约着煤炭工业的发展和经济效益的提高。探究煤矿突水机理,寻求突水预测的实用理论和方法
传统的信息安全技术在网络系统中的应用提高了系统的安全性,同时存在如安全信息过量、误报和漏报现象较为严重等不足之处。网络安全事件管理技术是近年兴起并迅速发展的一项新
当前互联网上的多媒体数据呈现“大规模”和“跨媒体”的特性,即海量的不同类型数据(如文本、图像、视频等)之间存在着天然的语义上的关联关系,它们从不同角度表达统一的高层语义