Giải thuật di truyền giải bài toán tối ưu đặt và định tuyến trong mạng ảo hóa.

Abstract

Ngày nay, hạ tầng mạng Internet không ngừng được cải thiện để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của người dùng. Việc lắp đặt các thiết bị phần cứng trong trung tâm máy chủ của mạng gặp phải nhiều hạn chế như: khó thay thế thiết bị; chi phí đầu tư, vận hành lớn,... Công nghệ ảo hóa các chức năng mạng (Network Function Virtualization - NFV) ra đời đã khắc phục các nhược điểm nêu trên. Trong công nghệ này, các phần cứng chuyên dụng sẽ được triển khai thay thế bằng các phần mềm chạy trong môi trường ảo hoá. Phân bổ tài nguyên là một vấn đề quan trọng trong NFV. Việc phân bổ tài nguyên hợp lý có thể làm tăng chất lượng dịch vụ và giảm chi phí triển khai. Bài báo này nghiên cứu bài toán phân bổ tài nguyên trong việc ảo hóa các chức năng mạng để đáp ứng hai mục tiêu: i) giảm chi phí triển khai; ii) giảm độ trễ của các chuỗi dịch vụ. Nghiên cứu chuyển bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu thành bài toán tối ưu hóa đơn mục tiêu bằng cách tiếp cận tổng trọng số. Do đó, nghiên cứu đề xuất mô hình quy hoạch tuyến tính nguyên hỗn hợp (MILP) để giải bài toán tối ưu hoá đơn mục tiêu này. Mô hình MILP có thể đưa ra lời giải chính xác cho các bộ dữ liệu có kích thước nhỏ. Để tìm lời giải cho các bộ dữ liệu có kích thước lớn hơn, nghiên cứu đề xuất thuật toán di truyền để giải bài toán. Kết quả thực nghiệm trên các bộ dữ liệu khác nhau đã chứng minh hiệu quả của thuật toán đề xuất.