On the Interplay Between Network Function Mapping and Scheduling in VNF-Based Networks: A Column Generation Approach
Notice bibliographique
Résumé
Middleboxes (i.e., firewall, cache, proxy, etc.) are hardware appliances designed to enforce security and performance policies. Being an integral part of today's cloud and enterprise networks, these middleboxes are expensive, hard to manage and to maintain. Network function virtualization has emerged as a promising technology that replaces these hardware appliances by software ones known as virtual network functions (VNFs). Unlike hardware middleboxes, VNFs can be instantiated and deployed on virtual machines running on commodity servers which ensures their flexibility, manageability, cost-efficiency, and reduce their time-to-market. However, efficiently processing services through an ordered chain of VNFs, called service function chaining (SFC), is not trivial. It requires solving three inter-related sub-problems; the network functions (NFs) mapping sub-problem, the traffic routing sub-problem and the service scheduling sub-problem. This paper first highlights the existing interplay between the three sub-problems and then presents a formulation of the SFC scheduling (SFCS) which exploits interactions between NFs mapping onto VNFs, service scheduling and traffic routing. Given the complexity of the SFCS problem, we present a novel primal-dual decomposition using column generation that solves exactly a relaxed version of the problem and can serve as a benchmark approach. We enhance our solution methodology with a diversification technique to help improve the quality of the obtained solutions. We evaluate numerically our method and show that it can attain optimal solutions substantially faster. Finally, we present several engineering insights for improving the network performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».