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传统移动通信行业提供的服务依赖于网络运营商为每个特定功能部署昂贵的专用物理设备。蜂窝核心网作为移动通信网络的重要组成部分,它的集中式架构导致物理组件之间的耦合度很高,同时各种网络功能的实现严重依赖于专用硬件,因而具有较差的扩展性和较高的管理复杂度。随着移动终端数目的增多,设备的增加往往带来运营成本的大幅提升。新兴的网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)和软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术为通信运营商带来新的机遇,通过软硬件解耦与功能抽象,网络功能可以以服务链的形式灵活部署在商用服务器上,同时支持更细粒度的方式集中控制路由决策。灵活可扩展的网络架构有利于实现新业务的快速迭代,降低运营成本。然而虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)在网络中的广泛部署还存在诸多挑战。本文针对当前相关研究工作中的不足,提出了基于资源约束的虚拟网络功能部署机制的研究,本文目标在于最小化VNF的部署开销,主要研究内容分为以下两大部分:1.在第一部分中,本文提出了一个基于单维资源约束的两阶段的VNF部署优化框架Plutus。网络级的优化是第一阶段,目标在于最小化VNF服务链的部署成本;服务器级的优化是第二阶段,该阶段则需要确定每个VNF应当部署在哪个CPU核心上,以实现多核服务器的负载均衡。本文通过建立网络模型将这两个问题形式化,并证明二者都是NP难问题。基于多块交替方向乘子法,本文提出了一个近似比为(O(1),O(1))的双标准近似算法和一个常数近似比为2的局部搜索算法。大规模的仿真实验和基于DPDK的OpenNetVM实验平台的真机测试结果表明,Plutus平均可以降低84%的部署开销,同时提升36%的系统吞吐率。2.在第二部分中,本文进一步地考虑了基于多维资源约束的虚拟网络功能部署机制。这是由于每种网络功能在服务器上实际部署运行时,会消耗不止一种服务器资源,这大大增加了部署方案设计的难度。本文将多维资源VNF部署问题形式化并证明了该问题为NP难问题。之后提出了一个近似比为(O(1),O(1))的双标准离线近似算法和一个竞争比为(O(1),O(n·logn))的在线算法解决该问题,其中N代表数据流所需要运行的VNF的数目。大规模的仿真实验和基于DPDK的OpenNetVM实验平台上的真机测试结果表明,本文提出的基于多维资源约束的虚拟网络功能部署方案平均可以降低34%的总部署开销,并在多维度资源分配下提升系统的性能。