Luận án tiến sĩ về điều khiển lưu lượng và độ tin cậy trong ảo hóa chức năng mạng

• Tác giả: Nguyễn Thị Thùy Liên
• Người hướng dẫn: PGS. Hồ Si Đàm
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu
• Đề tài: Giải Pháp Tối Ưu Cho Điều Khiển Lưu Lượng Và Độ Tin Cậy Trong Ảo Hóa Chức Năng Mạng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm cơ bản
• 1.2. Đảm bảo độ tin cậy của các dịch vụ trong NFV
• 1.3. Đề xuất nghiên cứu và phương pháp tiếp cận
• 1.4. Kết luận chương
• 2. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG ỨNG DỤNG ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG TRONG NFV
• 2.1. Phát biểu bài toán
• 2.2. Các mô hình tối ưu
• 2.3. Điều khiển lưu lượng theo nhiều khoảng thời gian
• 2.4. Giải thuật xấp xỉ
• 2.5. Tối ưu hệ thống trọng số liên kết
• 2.6. Xác định phương án phân bổ lưu lượng
• 2.7. Độ phức tạp thuật toán
• 2.8. Thực nghiệm đánh giá kết quả
• 2.9. Kết luận chương
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẢM BẢO ĐỘ TIN CẬY CHO CHUỖI CHỨC NĂNG MẠNG ẢO TRONG ĐIỆN TOÁN BIÊN
• 3.1. Phát biểu bài toán
• 3.2. Tối ưu hóa vị trí triển khai VNFs và triển khai dự phòng cho các VNFs
• 3.3. Mô hình tối ưu
• 3.4. Thực nghiệm đánh giá kết quả
• 3.5. Kết luận chương
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Ảo hóa chức năng mạng

Ảo hóa chức năng mạng (Network Function Virtualization - NFV) là một công nghệ mới trong lĩnh vực mạng truyền thông, cho phép chuyển đổi các chức năng mạng từ phần cứng sang phần mềm. Điều này giúp giảm chi phí đầu tư và tăng tính linh hoạt trong việc triển khai dịch vụ. Tối ưu hóa lưu lượng và điều khiển lưu lượng mạng là những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất của hệ thống NFV. Việc áp dụng NFV giúp các nhà cung cấp dịch vụ có thể mở rộng quy mô và cải thiện chất lượng dịch vụ một cách nhanh chóng và hiệu quả. Theo nghiên cứu, NFV không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn nâng cao khả năng phục vụ khách hàng thông qua việc cung cấp dịch vụ tùy chỉnh. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh nhu cầu băng thông ngày càng tăng từ các ứng dụng như IoT và video trực tuyến.

II. Các thách thức trong điều khiển lưu lượng và độ tin cậy

Trong môi trường NFV, việc quản lý lưu lượng và đảm bảo độ tin cậy mạng là những thách thức lớn. Các chức năng mạng ảo (VNF) cần được triển khai một cách hiệu quả để tối ưu hóa hiệu suất mạng. Các vấn đề như tắc nghẽn lưu lượng, độ trễ và khả năng phục vụ yêu cầu dịch vụ là những yếu tố cần được xem xét. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các giải pháp tối ưu hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống. Đặc biệt, việc sử dụng các thuật toán tối ưu hóa để phân bổ lưu lượng và triển khai các chức năng mạng ảo có thể giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao độ tin cậy của dịch vụ. Các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo rằng các yêu cầu dịch vụ được phục vụ đầy đủ.

III. Giải pháp tối ưu cho điều khiển lưu lượng

Giải pháp tối ưu cho điều khiển lưu lượng mạng bao gồm việc áp dụng các mô hình tối ưu hóa và thuật toán xấp xỉ. Các mô hình này giúp xác định phương án phân bổ lưu lượng một cách hiệu quả, từ đó tối ưu hóa hiệu suất mạng. Việc sử dụng các giải thuật như Simulated Annealing và các phương pháp tối ưu hóa khác có thể giúp cải thiện đáng kể khả năng phục vụ yêu cầu dịch vụ. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa lưu lượng không chỉ giúp giảm thiểu độ trễ mà còn nâng cao độ tin cậy của dịch vụ. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các dịch vụ mạng ngày càng trở nên phức tạp và đa dạng.

IV. Đảm bảo độ tin cậy cho chuỗi chức năng mạng

Để đảm bảo độ tin cậy mạng, việc triển khai các chức năng mạng ảo cần được thực hiện một cách cẩn thận. Các giải pháp như triển khai dự phòng cho các VNF và tối ưu hóa vị trí triển khai là rất quan trọng. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa vị trí triển khai không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn nâng cao độ tin cậy của dịch vụ. Các kịch bản thực nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng các giải pháp này có thể cải thiện đáng kể khả năng phục vụ yêu cầu dịch vụ trong các tình huống khác nhau. Điều này cho thấy rằng việc đảm bảo độ tin cậy cho chuỗi chức năng mạng là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các dịch vụ mạng hiệu quả.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Nghiên cứu về giải pháp tối ưu cho điều khiển lưu lượng và độ tin cậy trong ảo hóa chức năng mạng đã chỉ ra rằng việc áp dụng các công nghệ mới như NFV có thể mang lại nhiều lợi ích cho các nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết, đặc biệt là trong việc đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của dịch vụ. Hướng phát triển tương lai cần tập trung vào việc cải thiện các thuật toán tối ưu hóa và phát triển các giải pháp mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới sẽ giúp nâng cao khả năng phục vụ và đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của khách hàng.