针对已有虚拟数据中心（VDC）管理平台具有代码固化、后续升级困难等缺陷，设计和实现一种基于软件定义网络（SDN）的VDC管理平台。该平台由VDC管理子系统（VDCM）、VDC计算资源控制子系统（VDCCRC）和VDC网络资源控制子系统（VDCNRC）组成，子系统之间通过RESTful API交互建立起松耦合架构。VDCNRC通过SDN控制器管理数据中心网络资源，VDCCRC通过开源云平台管理数据中心计算资源，VDC管理子系统中内置VDC管理算法框架，可快速开发适用于实际生产环境的VDC管理算法。使用Mininet、Openstack、Floodlight搭建了测试环境，验证了该平台可通过Openstack来控制虚拟机的启动、迁移和删除，可通过Openflow控制器实现VDC网络带宽资源隔离，并支持VDC创建、删除和修改等操作。

针对IP网络更新引发的业务迁移中潜在的链路拥塞问题,提出一种基于多拓扑路由的无拥塞快速业务迁移(CAFTM-MTR)算法。首先,考虑链路容量约束以及源节点迁移的时序特征,为源节点安排一种无拥塞的迁移顺序;然后,为减少迁移完成时间,基于业务的顺序无关性改进算法,每次批量迁移多个顺序无关的业务。利用多个典型拓扑与Waxman拓扑对提出的算法进行了仿真实验,与不考虑迁移顺序的业务迁移(NonCAFTM-MTR)方法相比,该算法将拥塞避免成功率从20%~60%提高至100%,同时得到8步以内的迁移顺序;此外,该算法具有对动态流量的适应性,能适应5%~284%的业务流量增长。仿真结果表明,CAFTM-MTR算法能够提高避免拥塞风险的成功率并快速地迁移业务。

提出了信息缺失条件下的相互依存网络抗毁性分析方法.首先,提出了结构信息和攻击信息,在结构信息已知的情况下利用信息广度参数和信息精度参数将攻击信息的获取抽象成无放回不等概率抽样问题,以此建立攻击信息缺失模型;然后,借助生成函数和渗流理论的思想提出了在随机信息缺失和优先信息缺失条件下的相互依存网络的抗毁性分析模型.根据此模型可以得到不同情况下的渗流阈值.通过以无标度网络作为实例进行进一步的实验发现信息广度参数和信息精度参数对相互依存网络的渗流阈值影响巨大,并且信息精度比信息广度影响更大,少量的高精度节点信息等价于大量低精度节点信息;已知少量最重要的节点就可以很大程度上降低相互依存网络的抗毁性;即使是在信息缺失的条件下,相互依存网络的抗毁性依旧远低于单层网络.

介绍现阶段虚拟数据中心(VDC)映射的研究进展,根据租户对VDC可靠性的需求,提出一种可靠性感知下的VDC映射启发式算法。对于每个VDC,该算法通过限制能放置在同一个服务器上的最大虚拟机数目来保证租户VDC可靠性需求,然后以降低数据中心网络带宽消耗和服务器能耗为主要目标进行VDC映射。其具体做法是:首先将相互之间带宽需求量大的虚拟机合并部署来降低数据中心网络带宽的消耗;然后把合并后的虚拟机优先部署到已开启的服务器上,从而减少开启的服务器数目,降低数据中心的服务器能耗。利用基于胖树结构的数据中心拓扑对提出的算法进行了仿真,结果表明,与2EM算法相比,该算法能够满足租户VDC的可靠性需求,能在不增加额外能耗的前提下最多减少数据中心网络约30%的带宽消耗。

在IP网络中,当链路权重发生变化时,可能产生路由微环问题。路由微环会引发网络延迟和丢包,无法满足实时业务对高水平服务质量的需求。因此针对该问题,提出一种快速路由微环避免算法,该算法设计一个权重序列,将链路权重按照该序列有序地重新配置,使得链路权重被重置后的路由重收敛过程中没有微环产生。在计算权重序列时,该算法首先定义安全权重区间的概念来描述避免路由微环产生的条件,随后利用该条件搜索出一组安全权重范围,同时使用剪枝技术缩小搜索空间、提高搜索效率,最后从各范围中取出一个值组成最后的权重序列。利用典型网络拓扑对算法进行仿真测试,实验结果表明,所提算法在87%的拓扑中平均需要5次中间权重配置就能避免微环。此外,相对于现有其他使用迭代调整链路权重以解决路由微环的算法,该算法计算时间复杂度降低一个数量级,计算效率提高30%~80%。所提算法能够大幅缩短计算时间,更加高效地解决路由微环问题,避免由此引发的网络延迟和丢包,从而提供高水平的网络服务质量。