發(fā)布時(shí)間：2020-03-21 17:03

【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)將控制層和數(shù)據(jù)層分離開來,為控制層提供全局視角,從而做出高效的決策和網(wǎng)絡(luò)管理來保證用戶體驗(yàn)。然而,軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的資源(如流表項(xiàng),控制器處理能力,鏈路帶寬和交換機(jī)處理能力等)是有限的,在處理日益增長的網(wǎng)絡(luò)流量時(shí)往往需要進(jìn)行有效的資源優(yōu)化。另外,網(wǎng)絡(luò)中的不確定性,包括流動(dòng)態(tài)性和拓?fù)涞姆菍?duì)稱性,也會(huì)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法提出挑戰(zhàn)。已有的方法要么不能處理網(wǎng)絡(luò)中的不確定性,要么需要額外的軟硬件增加計(jì)算或存儲(chǔ)資源來達(dá)到負(fù)載均衡目的。因此如何在資源受限下克服網(wǎng)絡(luò)中的不確定性來進(jìn)行資源優(yōu)化是十分必要的。本文分別針對(duì)單控制器和多控制器場景進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)層的資源聯(lián)合優(yōu)化。對(duì)于單控制器場景,本研究設(shè)計(jì)滿足鏈路資源和控制器處理能力的負(fù)載均衡算法,該算法首先主動(dòng)為部分流部署聚合路徑,然后利用反應(yīng)式路由策略為剩下的流部署流表項(xiàng)。對(duì)于多控制器場景,本研究提出控制層和數(shù)據(jù)層負(fù)載均衡聯(lián)合優(yōu)化策略(RDMAR)。本文形式化定義這兩個(gè)問題,并且證明這兩個(gè)問題是NP難問題。為了解決這兩個(gè)問題,本研究提出基于隨機(jī)取整的算法,并且分析該算法在多數(shù)實(shí)際情況可以實(shí)現(xiàn)常數(shù)的近似比。系統(tǒng)測試和大規(guī)模仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本文提出的PrePass算法可以滿足資源限制,且相比于精確匹配的路由策略僅僅增加5%-10%的鏈路負(fù)載。另外,本研究通過仿真結(jié)果來評(píng)估RDMAR算法,結(jié)果顯示本研究提出的算法與已有的方法相比,可以降低70%的響應(yīng)時(shí)間,而僅僅增加近3%的鏈路負(fù)載.
【圖文】：

接受的［＇逡逑２．１．２交換機(jī)計(jì)算能力限制逡逑軟件定義網(wǎng)絡(luò)的核心是將數(shù)據(jù)層和控制層分離開來，并且讓交換機(jī)根據(jù)控逡逑制層的決策專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)層操作。因此，交換機(jī)不再需要負(fù)責(zé)復(fù)雜的決策和控逡逑制。在軟件定義網(wǎng)絡(luò)情況下，交換機(jī)主要搭載一個(gè)低功率的ＣＰＵ，因此具有有限逡逑的計(jì)算能力。例如，已有文獻(xiàn)１５１的測試結(jié)果指出在沒有任何流經(jīng)過的情況下，逡逑５４０６ｚｌ交換機(jī)每秒僅僅可以安裝２７５條流表項(xiàng)。因此，為了使得交換機(jī)更高效地逡逑工作，我們期望除了必要的轉(zhuǎn)發(fā)的操作，交換機(jī)的計(jì)算負(fù)載可以較輕。比如我們逡逑希望安裝流表項(xiàng)的數(shù)ｇ能夠降低。逡逑２．１．３網(wǎng)絡(luò)中的不確定性逡逑

采用反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.0

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本文編號(hào)：2593649