Tesis doctoral de Rashid Mijumbi
La virtualización de redes es una técnica prometedora para afrontar la resistencia de internet a cambios arquitectónicos, que permite un nuevo modelo de negocio en el que la gestión de la infraestructura está desacoplada del aprovisionamiento del servicio. Esto permite a los proveedores de infraestructuras (inps), propietarios de la red física subyacente (sn), alquilar segmentos de la misma a los proveedores de servicio, los cuales crearán redes virtuales (vns), que a su vez pueden ser realquiladas o usadas para proveer el servicio a usuarios finales. sin embargo, las diferentes vns deben inicializarse, mapeando sus nodos y enlaces en los del substrato. Uno de los retos de este proceso de inicialización es el requisito de hacer un uso eficiente de los recursos de la sn. Dado que el beneficio de los inps depende de cuantas vns puedan alojarse simultáneamente en la sn, el éxito de la virtualización de redes depende, en parte, de cuan eficiente es el uso de los recursos de red físicos por parte de las vns. Esta tesis contribuye a la compartición eficiente de recursos para la virtualización de redes dividiendo el problema en tres sub-problemas: (1) mapeo de nodos y enlaces virtuales sobre nodos y enlaces del substrato (vne), (2) gestión dinámica de los recursos asignados a las vns a lo largo de su vida útil (dra), y (3) aprovisionamiento de recursos de backup para asegurar la supervivencia de las vns. la naturaleza del problema vne lo hace ¿np-hard¿. En consecuencia, para simplificar la solución, muchas de las actuales propuestas son heurísticas que parten de unas suposiciones (por ejemplo, sn con recursos ilimitados) de difícil asumir en la práctica. Esta tesis propone una mejora al problema vne mediante un algoritmo ¿one-shot vne¿ basado en generación de columnas (cg). La solución cg comienza resolviendo una versión restringida del problema, para después refinarla y obtener la solución final. El objetivo del ¿one-shot vne¿ es mejorar el uso de los recursos, a la vez que con cg se reduce significativamente la complejidad temporal del proceso. por otro lado, las propuestas actuales son estáticas, ya que los recursos asignados en la fase vne no se alteran a lo largo de la vida útil de la vn. Las pocas propuestas que permiten reajustes del mapeado original ubican una cantidad fija de recursos a las vns. Sin embargo, dado que la carga de red varía con el tiempo, debido a la demanda cambiante de los usuarios, ubicar una cantidad fija de recursos basada en situaciones de pico conduce a un uso ineficiente de los recursos por infrautilización de los mismos en periodos de baja demanda, mientras que en esta situación, al tener los recursos reservados, pueden rechazarse nuevas solicitudes de vns. La segunda contribución de esta tesis es un conjunto de propuestas para el uso eficiente de los recursos de la sn, asegurando al mismo tiempo la calidad de servicio de las vns. Para ello se proponen algoritmos de auto-gestión en los que la sn usa técnicas de aprendizaje de máquinas para materializar decisiones autónomas en la asignación de recursos. finalmente, aunque determinadas investigaciones ya han estudiado el problema multi-dominio vne, las propuestas actuales de supervivencia de redes virtuales se han limitado a un entorno de provisión de infraestructura de un solo inp. Sin embargo, en la práctica, la virtualización de redes comportará un entorno de aprovisionamiento con múltiples inps, y dado a que la extensión de las soluciones de supervivencia de un entorno único a uno multi-dominio no es trivial, esta tesis propone una solución distribuida y dinámica a la supervivencia de vns. Esto se consigue mediante un sistema multi-agente que usa un protocolo de negociación multi-atributo y un modelo dinámico de precios para conformar coaliciones de inps para proporcionar backups a los recursos de las sns. El objetivo último es asegurar que los operadores de vns maximicen su beneficio minimizando la penalización por violación de la qos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Self-managed resources in network virtualisation environments«
- Título de la tesis: Self-managed resources in network virtualisation environments
- Autor: Rashid Mijumbi
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 06/11/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Serrat Fernández
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José Luis Melús moreno
- steven Davy (vocal)
- xavier Hesselbach serra (vocal)
- gabi Dreo (vocal)
