The weaknesses of the Internet led to the creation of a new network paradigm – network virtualization. Virtualization is a very successful technique for sharing and reusing resources, which results in higher efficiency. Despite its advantages, including flexibility in network architecture, virtualization imposes many challenges, such as physical resource allocation to virtual devices. An efficient allocation strategy for these resources can ensure good Quality of Service (QoS) in virtual networks, whether in node or link failure events. This paper presents a conflict-free rerouting scheme with efficient additional capacity usage for link and node failure resilience in a virtual network using switches. Combining an IP Fast Rerouting approach and flow-splitting strategy, this scheme provides short reaction time, stable performance and low complexity because the rerouting calculation and configuration are performed in advance. We show that rerouting by traffic splitting based on the entering arc and destination is sufficient to address all link-failure situations in the network, assuming that the network is two-link connected. After modelling the dimensioning problem as an Integer Linear Programme, we demonstrate through practical implementation of our rerouting scheme on different networks that the scheme can substantially minimize the additional capacity draw on the substrate network. A solution using multiple virtual planes is also provided to solve several conflict problems in the case of simultaneous multiple link failures.

中文翻译：

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通过使用交换机的虚拟网络流拆分实现无冲突的重新路由方案

Internet的弱点导致了新的网络范例的创建-网络虚拟化。虚拟化是一种非常成功的共享和重用资源的技术，可以提高效率。尽管虚拟化有很多优点，包括网络体系结构的灵活性，但虚拟化仍带来了许多挑战，例如向虚拟设备分配物理资源。对于这些资源的有效分配策略可以确保虚拟网络中的良好服务质量（QoS），无论是节点故障还是链路故障事件。本文提出了一种无冲突的重新路由方案，该方案具有有效的额外容量利用率，可在使用交换机的虚拟网络中实现链路和节点故障恢复。该方案结合了IP快速重路由方法和分流策略，可缩短响应时间，预先进行重新路由计算和配置，性能稳定，复杂度低。我们表明，假设网络是双链路连接，通过基于进入的弧和目的地进行流量分流重新路由就足以解决网络中所有链路故障的情况。在将尺寸标注问题建模为整数线性程序后，我们通过在不同网络上实际实施重新路由方案来证明该方案可以极大地减少基板网络上的额外容量消耗。还提供了使用多个虚拟平面的解决方案，以解决同时发生多个链路故障的情况下的多个冲突问题。我们表明，假设网络是双链路连接的，通过基于进入的弧和目的地进行流量分流来重新路由就足以解决网络中所有链路故障的情况。在将尺寸标注问题建模为整数线性程序后，我们通过在不同网络上实际实施重新路由方案来证明该方案可以极大地减少基板网络上的额外容量消耗。还提供了使用多个虚拟平面的解决方案，以解决同时发生多个链路故障的情况下的多个冲突问题。我们表明，假设网络是双链路连接，通过基于进入的弧和目的地进行流量分流重新路由就足以解决网络中所有链路故障的情况。在将尺寸标注问题建模为整数线性程序后，我们通过在不同网络上实际实施重新路由方案来证明该方案可以极大地减少基板网络上的额外容量消耗。还提供了使用多个虚拟平面的解决方案，以解决多个同时发生链路故障的冲突问题。我们通过在不同网络上实际实施我们的路由选择方案，证明该方案可以极大地减少衬底网络上的额外容量消耗。还提供了使用多个虚拟平面的解决方案，以解决同时发生多个链路故障的情况下的多个冲突问题。我们通过在不同网络上实际实施我们的路由选择方案，证明该方案可以极大地减少衬底网络上的额外容量消耗。还提供了使用多个虚拟平面的解决方案，以解决同时发生多个链路故障的情况下的多个冲突问题。