A Cost-driven Approach for Virtualized Network Services Life-cycle Management) - LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes Access content directly
Theses Year : 2022

A Cost-driven Approach for Virtualized Network Services Life-cycle Management)

Une approche centrée-coût pour la gestion du cycle-de-vie des Services Réseaux Virtualisés

Abstract

Network Function Virtualization (NFV) is widely expected to be a backbone of the future service providers by allowing to run Virtualized Network Functions (VNF) on top of generic Commercial-Off-The-Shelf (COTS) hardware, anytime and anywhere in the network. This revolutionary concept transforms how VNFs, along with their connectivity through the Network Service (NS) concept, are designed, deployed, and managed. Intuitively, the agility and cost-effectiveness aim to decrease CAPital EXpenditure (CAPEX) and OPrational EXpenditure (OPEX). However, in order to accomplish such goal, both technological, conceptual, and management advances are required. At present, operational NS provisioning and management solutions are not mature enough. On the one hand, a lack of a shared understanding of VNF descriptions and automated discovery mechanisms, which can undoubtedly be observed due to the heterogeneity of technologies and providers, make the NS design phase non-efficient and time-consuming. On the other hand, following the standards specification, NS provision necessarily implies instantiating all the involved VNFs and configuring all connectivity mentioned in the description template. This rigid instantiation obliges NS providers to anticipate, compose, and configure all possible VNFs and connectivities. Moreover, optimal and automatic placement of the composed VNFs and mapping them to the available resources over the multi-domain environment while considering QoS and SLA constraints can be evenly essential. This thesis intends to address the aforementioned practical challenges and propose using a standard and convenient domain language through ontological approaches to describe and discover NFV components. Further, we introduce a novel approach that enables dynamic and re-configurable wiring among VNF in a given NS. Besides, a lazy resources allocation solution to the Network Service Embedding problem is proposed. This solution optimizes both VNF placement for each network service along with traffic routing across VNFs while satisfying constraints like location and latency.
La virtualisation des fonctions réseau (NFV) est amené à devenir l'épine dorsale des futurs fournisseurs de services en permettant d'exécuter des fonctions réseau virtualisées (VNF) au-dessus du matériel générique Commercial-Off-The-Shelf (COTS), à tout moment et n'importe où dans le réseau. Cette technique de rupture transforme la façon dont les VNF, ainsi que leur connectivité via le concept de service réseau (NS), sont conçus, déployés et gérés. Intuitivement, l'agilité et la rentabilité visent à diminuer les dépenses en capital (CAPEX) et les dépenses opérationnelles (OPEX). Cependant, pour atteindre cet objectif, des avancées technologiques, conceptuelles et de gestion sont nécessaires. À l'heure actuelle, les solutions d'approvisionnement et de gestion NS opérationnelles ne sont pas suffisamment matures. D'une part, un manque de compréhension partagée des descriptions VNF et des mécanismes de découverte automatisés, qui peut sans ! doute être observé en raison de l'hétérogénéité des technologies et des fournisseurs, rend la phase de conception NS non efficace et chronophage. D'autre part, conformément à la spécification des normes, la fourniture de NS implique nécessairement l'instanciation de toutes les VNFs impliquées et la configuration de toutes les connectivités spécifiées dans le modèle de description. Cette instanciation rigide oblige les fournisseurs de NS à anticiper, composer et configurer toutes les VNFs et les connexions possibles. De plus, le placement optimal et automatique des VNFs composites et leur association aux ressources disponibles dans l'environnement multi-domaine tout en tenant compte des contraintes de QoS et de SLA peuvent être également essentiels. Cette thèse vise à relever les défis pratiques susmentionnés et propose d'utiliser un langage de domaine standard et pratique à travers des approches ontologiques pour décrire et découvrir les composants! NFV. En outre, nous introduisons une nouvelle approche qui permet un câblage dynamique et reconfigurable entre VNF dans un NS donné. En outre, une solution d'allocation de ressources paresseuse est proposée pour le problème d'intégration de services réseau. Cette solution optimise à la fois le placement des VNFs pour chaque service réseau ainsi que le routage du trafic entre les VNFs tout en respectant les contraintes telles que l'emplacement et la latence.
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Dates and versions

tel-03716427 , version 1 (07-07-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03716427 , version 1

Cite

Nour El Houda Nouar. A Cost-driven Approach for Virtualized Network Services Life-cycle Management). Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Toulouse 1 Capitole, 2022. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03716427⟩
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