Abordagens Exata e Heurística para o Mapeamento de Redes Virtuais

  • Samuel M. A. Araújo UFMG
  • Geraldo R. Mateus UFMG
  • Fernanda S. H. de Souza UFSJ

Resumo


A virtualização de redes é uma técnica que permite a emulação de diferentes redes virtuais (VNs) simultaneamente sobre o mesmo substrato físico de rede (SN). Tal técnica induz benefícios inerentes à liberdade dos protocolos rígidos de rede, além de facilitar o desenvolvimento de novas tecnologias web. Definir o melhor conjunto de equipamentos do SN para hospedar as VNs é um problema pertencente à classe NP-difícil, denominado Mapeamento de Redes Virtuais (VNE). Diversamente à literatura corrente, este trabalho se singularizou por ter apresentado diferentes abordagens exata e heurística para a resolução do VNE, atuando em ambientes compostos por um ou mais domínios de rede. Adicionalmente, as abordagens desenvolvidas conseguem atender às diferentes características das demandas de VNs, transitando entre os modelos de processamento online, periódico e offline. Neste trabalho ainda foi proposta a aplicação da abordagem heurística em um ambiente multidomínio e online, através do controle de um orquestrador de rede. Um estudo comparativo de três modelos de orquestração distintos foi realizado, sendo com: (i) conhecimento total, (ii) conhecimento parcial e (iii) sem conhecimento da infraestrutura de rede física interna aos domínios. Ao final foram comparados e discutidos os comportamentos das abordagens propostas, usando quatro diferentes objetivos: (i) balanceamento de carga, (ii) consumo de energia elétrica, (iii) lucro dos provedores de serviço e (iv) troca de mensagens entre diferentes domínios.

Palavras-chave: Otimização, Virtualização de Rede, Mapeamento de Redes Virtuais, Redes multidomínio, Metaheurística, Programação Linear Inteira.

Referências

Chowdhury, N. M. M. K., Rahman, M. R., and Boutaba, R. (2009). Virtual Network Embedding with Coordinated Node and Link Mapping. In IEEE INFOCOM 2009, pages 783–791.

Dalla-Costa, A. G., Schimuneck, M. A. K., Wickboldt, J. A., Both, C. B., Gaspary, L. P., and Granville, L. Z. (2017). NFV em Redes 5G: Avaliando o Desempenho de Composição de Funções Virtualizadas via Maestro. Anais do XXXVSBRC, 35.

Fischer, A., Botero, J. F., Beck, M. T., de Meer, H., and Hesselbach, X. (2013). Virtual Network Embedding: A Survey. IEEE Communications Surveys Tutorials, 15(4):1888–1906.

Houidi, I., Louati, W., Ameur, W. B., and Zeghlache, D. (2011). Virtual network provisioning across multiple substrate networks. Computer Networks, 55(4):1011 – 1023. Special Issue on Architectures and Protocols for the Future Internet.

Zhu, Y. and Ammar, M. (2006). Algorithms for Assigning Substrate Network Resources to Virtual Network Components. In Proceedings IEEE INFOCOM 2006. 25TH IEEE International Conference on Computer Communications, pages 1–12.
Publicado
26/06/2019
Como Citar

Selecione um Formato
ARAÚJO, Samuel M. A.; MATEUS, Geraldo R.; DE SOUZA, Fernanda S. H.. Abordagens Exata e Heurística para o Mapeamento de Redes Virtuais. In: CONCURSO DE TESES E DISSERTAÇÕES DA SBC (CTD-SBC), 32. , 2019, Belém. Anais do XXXII Concurso de Teses e Dissertações. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, june 2019 . DOI: https://doi.org/10.5753/ctd.2019.6335.