Genetic Algorithm for Optimizing the Virtual Network Functions Placement and Traffic Routing Problem.

Authors

  • Lê Đăng Nguyên Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Hải Phòng
  • Trần Bá Tuấn Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
  • Nguyễn Thị Tâm Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
  • Lê Trọng Vĩnh Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

Keywords

network function virtualization, genetic algorithm, resource allocation

DOI:

https://doi.org/10.32913/mic-ict-research-vn.v2024.n2.1254

Abstract

 Recently, the Internet infrastructure is constantly being improved to meet the increasing needs of users. Installing
hardware devices in the network server center faces many limitations such as: difficulty in replacing devices; large
investment and operating costs,... Network Function Virtualization (NFV) technology was invented to overcome the
disadvantages. Specialized hardware will be replaced by software running in visualized environments in this technology.
Resource allocation is an important problem in NFV. Reasonable resource allocation can increase service quality and
reduce network deployment costs. Optimizing resource allocation can be accomplished through placing virtual network
functions (VNFs) on servers and finding appropriate routing for network services. This research explores the network
resource allocation to achieve two objectives: i) reduce deployment costs; ii) reduce the delay of the service chain
in the network. We transfer the multi-objective problem to single-objective problem (SO-VPTR) by the weighted-sum
approach. This research proposes a mixed-integer linear programming (MILP) model to solve the single-objective
optimization problem. The MILP model can provide accurate solutions for small datasets. In order to find solutions
for larger sized datasets, the research proposes a genetic algorithm to solve the problem. The experimental results on
different datasets demonstrated the effectiveness of the proposed algorithm

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Lê Đăng Nguyên, Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Hải Phòng

    Lê Đăng Nguyên tốt nghiệp Đại học năm 1996 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, chuyên ngành Tin học, Thạc sĩ năm 2005 tại Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN chuyên ngành Công nghệ phần mềm, Tiến sĩ năm 2016 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, chuyên ngành Cơ sở Toán học cho Tin học. Hiện là giảng viên chính tại Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Hải Phòng. Hướng nghiên cứu chính: thuật toán tiến hóa giải các bài toán tối ưu tổ hợp

  • Trần Bá Tuấn, Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

    Trần Bá Tuấn Nhận bằng Cử nhân ngành Máy tính và khoa học thông tin tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên vào năm 2022, hiện đang công tác tại Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Hướng nghiên cứu chủ yếu bao gồm Khoa học máy tính, Trí tuệ nhân tạo.

  • Nguyễn Thị Tâm, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

    Nguyễn Thị Tâm tốt nghiệp Thạc sĩ chuyên ngành Cơ sở toán cho tin học tại Đại học Khoa học Tự nhiên vào năm 2015. Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học máy tính tại Đại học Bách khoa Hà Nội vào năm 2022. Hiện là đang là giảng viên tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Hướng nghiên cứu chính: Computational Intelligence, Artificial Intelligence, và Memetic Computing.

  • Lê Trọng Vĩnh, Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

    Lê Trọng Vĩnh tốt nghiệp Đại học năm 1994 tại trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, chuyên ngành Tin học, Thạc sĩ năm 1997 tại trường ĐH KHTN, ĐHQG Hà Nội chuyên ngành Đảm bảo Toán học cho Máy tính và các Hệ thống tính toán, Tiến sĩ năm 2006 tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản chuyên ngành Công nghệ Thông tin. Được phong Phó Giáo sư năm 2012. Hiện là giảng viên cao cấp tại Khoa Toán- Cơ- Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Hướng nghiên cứu chính là các thuật toán tiến hóa giải các bài toán tối ưu tổ hợp, đặc biệt là các bài toán liên quan đến mạng máy tính.

Published

2024-11-25