Service Overlay Networks (SONs) all

Service Overlay Networks (SONs) allow virtual operators to create and deploy value-added Internet services with Quality of Service guarantees, while leaving the underlying network infrastructure unchanged. The deployment of a SON can be very expensive, and hence its planning requires careful decisions, including the overlay nodes’ placement and the capacity provisioning of the access links that connect the end-users to the SON infrastructure.

In this work we first propose a novel Integer Linear Programming (ILP) model for the overlay network design problem which selects the optimal number and position of overlay nodes, the capacity reserved on each overlay link, as well as the optimal routing of the incoming traffic demands.

Since such model can be solved to the optimum only for small network instances, we further propose an efficient and novel tabu search based heuristic for the planning of SONs that combines polynomial size and very large-scale neighborhoods. The very large-scale neighborhood of the solution given by tabu search is explored efficiently to obtain in a short time a new one that is both far from the current solution and cost-decreasing.

We provide numerical results of the proposed heuristic on a set of realistic, large-size instances,including real ISP topologies, and discuss the effect of different parameters on the characteristics of the planned networks. Furthermore, we compare such results with the bound obtained solving our ILP model in small network scenarios. We show that in the considered network topologies the proposed heuristic performs very close to the optimum with a short computation time, thus providing a promising framework for the design of SONs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เครือข่ายการแสดงข้อมูลบนบริการ (บุตรชาย) อนุญาตให้ผู้ประกอบการเสมือนการสร้างและปรับใช้มูลค่าเพิ่มบริการอินเทอร์เน็ตที่มีคุณภาพของการค้ำประกันบริการขณะที่ออกจากโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายต้นแบบไม่เปลี่ยนแปลง การใช้งานของบุตรจะมีราคาแพงมากและด้วยเหตุนี้จำเป็นต้องมีการวางแผนการตัดสินใจอย่างรอบคอบรวมถึงตำแหน่งโหนดซ้อนทับ 'และการจัดเตรียมความสามารถในการเชื่อมโยงการเข้าถึงที่เชื่อมต่อผู้ใช้ไปที่โครงสร้างพื้นฐาน SON. ในงานนี้เป็นครั้งแรกที่เรานำเสนอ นวนิยายจำนวนเต็มโปรแกรมเชิงเส้น (ILP) แบบจำลองสำหรับปัญหาการออกแบบเครือข่ายซ้อนทับที่เลือกจำนวนที่เหมาะสมและตำแหน่งของโหนดซ้อนทับจุลิขสิทธิ์ในการเชื่อมโยงแต่ละซ้อนทับเช่นเดียวกับเส้นทางที่ดีที่สุดของความต้องการการจราจรขาเข้า. ตั้งแต่รุ่นดังกล่าวสามารถ การแก้ไขที่ดีที่สุดเพียง แต่สำหรับกรณีที่เครือข่ายขนาดเล็กที่เราได้นำเสนอต่อที่มีประสิทธิภาพและการค้นหานวนิยายห้ามแก้ปัญหาพื้นฐานในการวางแผนของบุตรชายที่รวมขนาดพหุนามและละแวกใกล้เคียงขนาดใหญ่มาก ย่านขนาดใหญ่มากของการแก้ปัญหาที่ได้รับจากการค้นหาห้ามคือการสำรวจได้อย่างมีประสิทธิภาพที่จะได้รับในระยะเวลาอันสั้นใหม่ที่มีทั้งห่างไกลจากการแก้ปัญหาในปัจจุบันและค่าใช้จ่ายที่ลดลง. เราให้ผลเชิงตัวเลขของการแก้ปัญหาที่นำเสนอในชุดของ มีเหตุผล, อินสแตนซ์ขนาดใหญ่รวมทั้งโครงสร้าง ISP จริงและหารือเกี่ยวกับผลกระทบของค่าพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันในลักษณะของเครือข่ายการวางแผน นอกจากนี้เราเปรียบเทียบผลดังกล่าวมีขอบเขตที่ได้รับการแก้รูปแบบ ILP ของเราในสถานการณ์เครือข่ายขนาดเล็ก เราแสดงให้เห็นว่าในเครือข่ายของการพิจารณา topologies แก้ปัญหาที่นำเสนอการดำเนินการอย่างใกล้ชิดกับที่ดีที่สุดด้วยเวลาสั้น ๆ ในการคำนวณจึงให้กรอบการทำงานที่มีแนวโน้มสำหรับการออกแบบของบุตรชาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครือข่ายซ้อนทับบริการ ( บุตรชาย ) อนุญาตให้ผู้ประกอบการเสมือนจริงเพื่อสร้างและปรับใช้บริการอินเทอร์เน็ตที่มีมูลค่าเพิ่มให้กับคุณภาพรับประกันบริการ ในขณะที่ออกภายใต้โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายไม่เปลี่ยนแปลง การใช้งานของลูกชาย จะแพงมาก จึงต้องใช้การตัดสินใจและวางแผนรอบคอบรวมทั้งข้อมูลโหนด ' ตำแหน่ง และความจุของการเข้าถึงระบบการเชื่อมโยงที่เชื่อมต่อผู้ใช้กับลูกชายโครงสร้างพื้นฐาน .

ในงานนี้เราเสนอใหม่โปรแกรมเชิงจำนวนเต็ม ( ILP ) รูปแบบการซ้อนทับปัญหาการออกแบบเครือข่ายที่เลือกจำนวนที่เหมาะสมและตำแหน่งของโหนดที่ทับซ้อน ความจุห้องพักแต่ละการเชื่อมโยงข้อมูล ,รวมทั้งการจัดเส้นทางที่ดีที่สุดของการจราจรขาเข้า ความต้องการ

ตั้งแต่รุ่นดังกล่าวสามารถแก้ไขเพื่อให้เหมาะสมสำหรับอินสแตนซ์เครือข่ายขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพและเรายังได้นำเสนอการค้นทาบูนิยายฮิวริสติกสำหรับการวางแผนของบุตรชาย ที่รวมขนาดพหุนามและละแวกใกล้เคียงมากขนาดใหญ่บ้านขนาดใหญ่มากของการแก้ปัญหาให้โดยวิธีการค้นหาแบบตาบู คือสำรวจได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้ในเวลาสั้น ๆ ใหม่ ที่ทั้งไกลจากโซลูชั่นปัจจุบันและค่าใช้จ่ายลดลง

เราให้ตัวเลขผลของฮิวริสติกบนชุดของมีเหตุผล , อินสแตนซ์ขนาดใหญ่ รวมทั้งรูปแบบผู้ให้บริการจริงและหารือเกี่ยวกับผลของพารามิเตอร์ต่าง ๆในลักษณะของการวางแผนเครือข่าย นอกจากนี้ เราเปรียบเทียบผลลัพธ์ดังกล่าว ด้วยการมัดได้แบบ ILP ของเราในสถานการณ์เครือข่ายขนาดเล็ก เราแสดงให้เห็นว่า ในการพิจารณารูปแบบเครือข่ายฮิวริสติกที่มีประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกับที่เหมาะสมกับเวลาในการคำนวณสั้นจึงให้กรอบสัญญาสำหรับการออกแบบของบุตรชาย