【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)作為一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),被認為是未來網(wǎng)絡(luò)主流發(fā)展方向。為提高網(wǎng)絡(luò)擴展性及可靠性,由多個分布式控制器構(gòu)成的SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得到廣泛應(yīng)用。然而,分布式控制器架構(gòu)帶來的SDN控制器部署問題亟待解決。本文針對SDN控制器部署算法展開研究,具體包括以下研究內(nèi)容:本文在對SDN概念、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)進行介紹的基礎(chǔ)上,詳細分類總結(jié)了國內(nèi)外SDN控制器部署算法相關(guān)研究工作。針對現(xiàn)有SDN控制器部署算法未綜合考慮網(wǎng)絡(luò)中交換機業(yè)務(wù)差異性、控制鏈路特性以及控制器容量等問題,導(dǎo)致控制器部署不合理,控制平面時延較大,嚴重影響用戶業(yè)務(wù)體驗的問題,本文提出了一種基于控制平面時延優(yōu)化的聯(lián)合控制器部署及容量匹配算法。在綜合考慮交換機控制平面時延、控制器容量、交換機與控制器關(guān)聯(lián)等限制條件下,建模聯(lián)合控制器部署及容量匹配問題為基于控制平面時延最小化的優(yōu)化問題。由于所建模優(yōu)化問題為非線性整數(shù)規(guī)劃問題,難以直接求解,本文將其轉(zhuǎn)換成兩個子問題,即控制器與交換機關(guān)聯(lián)子問題和控制器容量匹配子問題依次進行求解。通過應(yīng)用改進的K-Means聚類算法和Dijkstra最短路算法求解控制器與交換機關(guān)聯(lián)子問題,進而應(yīng)用Kuhn-Munkres(K-M)匹配算法求解控制器容量匹配子問題,從而得到控制器部署及容量匹配策略。針對SDN網(wǎng)絡(luò)可能存在控制器故障,導(dǎo)致控制平面性能嚴重受限及備份控控制器引起能耗增加的問題,本文提出了一種基于能耗優(yōu)化的SDN彈性控制器部署算法。本文基于交換機建流特性,對網(wǎng)絡(luò)中交換機能耗進行評估,并建模網(wǎng)絡(luò)總能耗為交換機能耗、主控制器能耗及備份控制器能耗總和,進而在滿足交換機時延等限制條件下,以最小化網(wǎng)絡(luò)總能耗為目標(biāo)建模SDN彈性控制器部署問題。由于所建模優(yōu)化問題為一個復(fù)雜的、非線性整數(shù)規(guī)劃問題,難以直接求解,本文應(yīng)用模擬退火算法求解該優(yōu)化問題,從而確定網(wǎng)絡(luò)中主控制器及備份控制器部署策略。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.02
【圖文】：

類型消息主要是控制器對 SDN 交換機進行查詢、配由交換機發(fā)起，該類型消息主要是 SDN 交換機單向件上報給控制器；對稱類型消息即可由交換機發(fā)起要用于控制器與交換機建立連接過程中檢測對方是機，SDN 交換機主要由與控制器通信的OpenFlow 信成。SDN 流表是交換機高速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的依據(jù)。Op先級、計數(shù)器、指令集等六部分組成。匹配域包輸層所有配置信息，例如源目 MAC、VLAN ID、；流表計數(shù)器主要負責(zé)記錄數(shù)據(jù)包在 SDN 交換機中息；流表動作集指數(shù)據(jù)包完成匹配后應(yīng)執(zhí)行哪種動丟棄、排隊、修改數(shù)據(jù)包包頭等。

【參考文獻】

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1 張朝昆;崔勇;唐

本文編號：2778151