随着网络规模的不断膨胀与各类移动设备的爆炸式增长,基于网络的服务种类和数目也在不断增加。在此情况下,为了使提供的业务更好地适应用户需求的动态变化,网络服务运营商需要降低运营成本,缩短新服务的上市时间。网络功能虚拟化（Network Function Virtualization,NFV）^[1],[2]是网络转型的关键性技术,它的主要思想是将网络功能与专有硬件解耦,并基于通用硬件技术和虚拟化技术,将所需的功能以虚拟网络功能（Virtual Network Function,VNF）形式运行在标准的商用服务器、存储器和交换机上。NFV使运营商能够动态实例化服务功能向用户提供服务,促进基础设施资源共享,利于对网络功能进行统一的管理与调度,有效降低了网络的投资成本和运营成本,帮助服务运营商以更灵活和效率的方式提供各种网络业务。在NFV架构中,由若干VNF按照业务需求有序串联形成的链式结构称为服务功能链（service function chain,SFC）,是实现网络服务的一种标准方式。运营商可以根据不同的用户需求和部署策略,将SFC部署在底层物理节点和物理链路上。通过SFC部署,网络流量通过既定的业务逻辑要求通过预定义的SFC,实现所需要的服务。为满足各类服务需求,提升用户体验,如何进行快速、高效和可扩展的资源配置是NFV所面对的重要问题之一。本课题基于业务负载的动态变化,对服务功能链进行资源配置机制研究。从业务负载正常,业务高负载、业务需求过载三个角度,对NFV中多维资源部署、考虑碎片资源的服务链部署及服务链迁移重配置进行研究,以满足负载均衡及提高请求接受率等需求。课题主要工作如下:1.针对资源配置中节点多维资源和链路资源联合优化的问题,提出基于多阶段有向图的服务功能链多维资源配置策略,在满足资源约束的条件下,以均衡节点多维资源负载和最小化链路资源负载为目标建立优化模型;通过服务节点决策算法,对每阶段图中VNF待部署物理节点加以限制,确保VNF部署更加均衡;将SFC部署建模为具有相关资源能力的多阶段有向图;通过运行基于Viterbi的SFC部署算法,从图中寻找最优VNF部署路径。仿真结果表明,该算法优化了节点资源负载,并对节点资源和链路带宽做出权衡,支持更多的业务请求,且算法复杂度较低。2.针对资源配置中考虑资源碎片的节点和链路资源优化问题,提出服务功能链多路径资源配置策略。该算法将服务功能链拆分成多组子链,基于二分图带权最大匹配算法得到每组对应VNF间的最优部分路径,然后将最优部分路径组合,利用多路径的方式分布式部署子链。这种部署能更有效地利用网络资源,利于提高重负载网络的“承压”能力。结果表明,所提算法获得了较好的SFC请求接受率和节点资源利用率,相对降低了链路资源利用率,增加了网络收益。3.针对流量出现高峰时,业务需求超过现有开启服务器容量的SFC迁移问题,提出面向过载控制的服务功能链迁移重配置策略。首先提出多维资源阈值算法,设计基于网络业务负载情况的应对策略;针对过载情况,提出了一种成本模型来评估迁移的总成本,然后基于离散粒子群优化算法提出服务功能链迁移策略;在保证网络负载均衡的情况下,选择使迁移成本最少的SFC迁移方案。实验结果表明,与现有的某些启发式算法相比,该算法可以在保证网络负载均衡的条件下,有效降低SFC迁移重配置成本。