网络功能虚拟化作为一种全新的网络重构方案,由一众电信网络运营商于2012年提出。网络功能虚拟化的基本思路是利用通用硬件设备来代替传统的专业硬件设备,来实现网络功能和专用硬件解耦。网络功能虚拟化中的核心问题是服务编排问题,研究对象为服务功能链。本文的工作内容包括了服务功能链编排中的三个问题:第一,资源利用的高效性问题;第二,资源分配公平性问题;第三,服务功能链的性能保障问题。在研究资源利用的高效性问题时,通过实验和理论分析可以发现现有网络功能虚拟化环境中容易产生虚拟网络功能实例泛滥的现象。这会造成了整个系统资源有效利用率低下的状况。本文分析发现可以将一些功能属性相同的网络功能需求进行聚合,由数目更少的虚拟网络功能实例来提供服务。这样既可以减少VNF实例数量,降低系统负载开销,也不会对服务的性能造成影响。在此基础上,本文设计了通过聚合虚拟网络功能实例来提高资源有效利用率的方案,并通过大量的仿真实验结果验证了本工作方案的合理性。在研究资源分配的公平性问题时,通过理论分析,本文发现服务功能链的公平性会涉及多种维度的资源,且不同维度资源上的需求存在相关性。为此,本文将服务功能链公平性问题建模为多维度资源公平性问题。通过分析已有方案的问题,本文设计面向服务功能链的多维资源公平分配方案,其能够满足服务功能链交叠共享的场景。同时本工作给出了严格的数学证明验证设计方案可以满足既定的公平性指标要求。在研究服务功能链的性能保障问题,本文通过分析发现了SFC的编排方案会对公平性策略的分配结果造成重大的影响,从而影响不同服务功能链的基本性能。为此,本文联立公平性策略和服务功能链编排问题,建立了统一的优化模型,基于模型分析设计了带性能保障的服务功能链编排方案,并通过仿真实验验证了本工作的方案。