网络虚拟化环境下的故障管理

在获得故障传播模型的基础上。还需要针对不同系统的特性设计并优化相应的故障诊断方法。降低方法的复杂度，参考文献研究不同系统下的故障诊断方法。在网络虚拟化环境下，底层信息对于上层虚拟网络的透明性是网络虚拟化的一个显着特点。底层信息的透明性是指底层网络设备的运行情况、底层设备的先验故障概率、虚拟网设备与底层网络设备的映射关系等信息，对于虚拟网络提供商都是不可知的。而且对于虚拟网络提供商来说，除了底层物理故障可能导致虚拟网络提供商的故障，虚拟化技术本身也可能引入新的故障。如何在底层信息透明的。情况下进行物理故障和虚拟化故障这两个层次的故障诊断是网络虚拟化环境下需要解决的问题。

3.3 故障恢复机制

网络虚拟化环境下的故障恢复机制为网络的可靠性提供重要保障。故障恢复机制由故障触发，通过将虚拟网络和相应的业务切换到预留的备份资源或临时选择的空闲资源上，最大限度地减少或避免故障带来的影响。因此故障恢复机制本质上是故障发生条件下的资源分配问题。参考文献研究了虚拟网络映射问题，然而这些研究均假设网络始终正常运行，没有考虑网络故障的情况。网络故障恢复机制从是否有备份资源预留的角度可以划分为有资源预留的故障恢复机制和无资源预留的故障恢复机制。

有资源预留的故障恢复机制阮弱]应用比例不为零的方案保证虚拟网络的故障恢复。这类问题通常也被称为可生存的虚拟网络映射问题(sunrivable virtualnetwork embedding，SVNE)。参考文献提出了一种基于物理链路故障情况下的备份预留资源的分配方法。该方法可以保证多物理链路故障的恢复。参考文献通过将虚拟网请求的拓扑扩展从而映射扩充后的请求的两阶段方法来实现单一网络设施节点的故障恢复。方法的第一阶段通过添加冗余节点和链路将原始的VN请求扩展为一个可靠网络;第二阶段，将扩展后的网络映射到物理网络中。因此在第一阶段如何扩展网络以及在第二阶段如何通过尽可能共享资源减少物理资源的使用是这类方法需要解决的问题。参考文献研究了带有地理位置约束的单一网络设施节点故障的恢复。参考文献研究了单一区域故障条件下的故障恢复。

无资源预留的故障恢复机制只在故障确实发生并被探测到之后才会触发执行。通常。对于持续时间较短的故障，采取数据重传的方法，而对于持续时间较长的故障，通过为受到故障影响的虚拟资源搜索新的物理资源并将该虚拟资源重新映射到新的物理资源上实现故障恢复。这类问题的研究当前相对较少。一种最简单的虚拟资源重映射方法闻可以不考虑问题空问的底层结构和故障模式，只是简单地为每一个受到故障影响的虚拟网络重新计算资源映射方案。由于需要重新计算所有受到影响的虚拟网络的整体映射，该方法会有很大的配置开销，也会带来较长时间的服务中断。无资源预留的故障恢复机制本质上是一种故障触发的资源重映射，对这类问题的研究可以从缩小重映射可供选择的底层物理资源的范围人手。在映射之初计算出可供关键虚拟资源进行重新映射的候选物理资源集合，但并不做任何资源预留，承载关键虚拟资源的物理资源出现故障时，从事先确定的候选物理资源集合中选取可供重映射的物理资源。参考文献采用这种思路研究单一物理链路故障的恢复问题。此外，由于物理资源的有，限性，有可能出现仅允许恢复部分业务的情况。因此对此类问题研究的重点在于候选资源集合的选取以及在资源有限的前提下如何根据虚拟业务的类型和级别确定故障恢复的优先级。

4.结束语

网络虚拟化环境下的故障管理对于网络虚拟化环境下网络的顽健性、生存性和可管理性具有重要的意义，其目标是及时准确定位网络故障并迅速隔离和恢复故障。目前这方面的研究主要围绕故障探测、故障定位和故障恢复这3个方面。在故障探测的研究方面，针对网络虚拟化环境下网络规模扩大的特点，需要研究优化的探测机制。包括探测站点和探针集合的优化选择机制。在故障定位的研究方面，针对多层网络以及虚拟网络和物理网络间映射关系的不确定性等特点。需要研究网络虚拟化环境下的故障传播模型以及相应的故障诊断方法。在故障恢复的研究方面，针对网络虚拟化环境下对服务质量的要求，需要研究合理的故障恢复策略，在有限的物理网络资源之上生成资源提供成本低且违约损失少的故障恢复方案。

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