【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)通過控制層與數(shù)據(jù)層的解耦,利用集中式的控制器對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行可編程化管理,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的靈活配置。然而,隨著SDN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,需要采用多個控制器管理網(wǎng)絡(luò),進而引發(fā)控制器放置問題,即對于給定的網(wǎng)絡(luò)確定控制器的數(shù)量、位置以及管理區(qū)域。研究表明,合理的控制器放置能有效保障網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡,降低網(wǎng)絡(luò)延時,提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。本碩士論文,SDN中基于負(fù)載均衡和延時限制的多控制器放置問題研究,主要研究內(nèi)容如下。(1)基于負(fù)載均衡和延時的靜態(tài)多控制器放置問題研究:為解決控制器過載和網(wǎng)絡(luò)延時造成網(wǎng)絡(luò)請求不能及時處理的問題。本文提出了靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的控制器放置算法。首先根據(jù)已知的交換機和控制器負(fù)載信息,確定所需的控制器數(shù)量K;然后,提出一種近似比為2的控制域劃分算法,得到K個控制器管理區(qū)域;最后,在各個控制區(qū)域內(nèi),選擇到其他節(jié)點距離和最小的點放置控制器。實驗結(jié)果表明,與已有工作相比,該算法不僅滿足網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載近似比為2,而且可以保障網(wǎng)絡(luò)的延時。(2)基于負(fù)載均衡和延時的動態(tài)多控制器放置問題研究:在上述研究的基礎(chǔ)上,對網(wǎng)絡(luò)可靠性以及網(wǎng)絡(luò)運行時控制器過載問題加以考慮,進一步研究該問題。本文將控制器放置分為三個階段。階段一:對于靜態(tài)網(wǎng)絡(luò),改進貪心算法,確定控制器的數(shù)量;階段二:以延時,負(fù)載均衡,可靠性和連通性等為約束,確定各個控制器的控制區(qū)域;階段三:在網(wǎng)絡(luò)中單個控制器過載(整個網(wǎng)絡(luò)不過載)的情況下,動態(tài)調(diào)整相關(guān)控制域,以保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行。通過實驗驗證,較其它方法,本文提出的多控制器放置算法,在最小化控制器數(shù)量的同時,保障了網(wǎng)絡(luò)延時、控制器負(fù)載和可靠性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.0
【圖文】：

統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，ＳＤＮ在以下方面具有優(yōu)勢：１）提供高效，敏捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；２）靈逡逑活而全面的網(wǎng)絡(luò)管理；３）更加細(xì)粒度的安全保障；４）高效、低成本的運行開銷；逡逑５）網(wǎng)絡(luò)虛擬服務(wù)。如圖２．１所示，ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)由數(shù)據(jù)層、控制層和管理層組成，層逡逑與層之間通過網(wǎng)絡(luò)接口連接。逡逑６逡逑

圖２．２邋ＳＤＮ設(shè)備逡逑Ｆｉｇ２．２邋ＳＤＮ邋ｄｅｖｉｃｅｓ逡逑如圖２．２所示，在ＳＤＮ架構(gòu)中，有兩種主要設(shè)備元素，控制器和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，逡逑其中專門用于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ＯｐｅｎＦｌｏｗ交換機組成了數(shù)據(jù)層。Ｏｐｅｎｎｏｗ交換機基逡逑于流表管道，其中每個流表項由三個部分組成：１）匹配規(guī)則；２）動作集？，３）計逡逑數(shù)器。這種源自ＯｐｅｎＦｌｏｗ的高水平的簡化模型在ＳＤＮ數(shù)據(jù)層設(shè)備中廣泛使用，逡逑除此之外，還有諸如ＰＯＦ［３２］、ＮＤＭｓ［３３］等轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備正在投入使用。逡逑ＯｐｅｎＦｌｏｗ交換機逡逑焱據(jù)包逡逑Ｐａｃｋｅｔ邐進入墻口邐Ｐａｃｋｅｔ逡逑ｉｎ邐進入期口邐元咖邐邋邐屖Ｓ邐￣邐ｏｕ，逡逑—邋邋邋－邐？邋ｉｉｌｉ衣邋邐卜邋《

本文編號：2775107