Modelos e algoritmos para o problema de mapeamento de redes virtuais
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Alexandre Salles da Cunha
Flávio Viniciues Cruzeiro Martins
Flávio Viniciues Cruzeiro Martins
Resumo
Virtualização de Redes tem sido utilizada para permitir que várias redes virtuais possam coexistir sobre uma mesma rede física compartilhando seus recursos. Neste cenário, surge o problema de mapear eficientemente as redes virtuais no substrato físico, atendendo requisitos de capacidade e qualidade. Neste trabalho, é apresentado um modelo compacto baseada em Programação Linear Inteira capaz de fornecer soluções ótimas para instâncias de pequeno porte. Dois modelos estendidos são propostos, apresentando limites duais mais fortes do que o modelo compacto. Com base nestes modelos, são propostos algoritmos branch-and-price. Resultados mostram que, para instâncias onde se considera restrições de localização geográfica dos nós, os algoritmos propostos obtiveram, dentro do limite de tempo estipulado, soluções melhores que o modelo compacto para instâncias com maior número de redes virtuais. Além disso, um estudo do impacto de diferentes funções objetivo (custo de mapeamento, atraso e balanceamento de carga) e restrições de qualidade de serviço (localização geográfica, atraso máximo e resiliência) é realizado nas soluções obtidas.
Abstract
Network Virtualization has been used to allow that many virtual networks can coexist over a substrate network, sharing its resources. In this scenario, the problem of mapping the virtual networks onto the physical substrate, meeting capacity and quality requirements, emerges. In this work, a compact model based on integer linear programming, which provides optimal solutions, is presented. Two extended models are proposed, with stronger dual bounds than the compact model. Based on these models, we also propose branch-and-price algorithms. Results show that, for instances where geographical location is considered for the nodes, both algorithms achieved, within the time limit, better solutions than the compact model for a greater number of virtual network requests. Moreover, it is performed a study on the impact of different objective functions (mapping cost, delay, and load balancing) and quality of service constraints (geographic location, maximum delay, and resilience) on the solutions
Assunto
. Computação – Teses., Virtualização de redes – Teses., Programação linear inteira – Teses.
Palavras-chave
Virtualização de redes, Programação linear inteira, Geração de colunas