傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)固化的特點(diǎn)使得網(wǎng)絡(luò)的配置與新服務(wù)的演進(jìn)變得非常復(fù)雜,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)需要更強(qiáng)的靈活性是一個突出的問題。動態(tài)、可控、可編程、高性價比的架構(gòu)——軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software-defined network,簡稱SDN)應(yīng)運(yùn)而生。而SDN網(wǎng)絡(luò)中單控制器更易于新業(yè)務(wù)的測試與部署,但也成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸,現(xiàn)今大型網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)中心采用控制器集群技術(shù),可以避免單點(diǎn)失效,解決可擴(kuò)展性差、易受攻擊等問題。然而,主流的集群架構(gòu)仍采用“控制器-交換機(jī)”靜態(tài)式管控關(guān)系,使得控制器集群的資源浪費(fèi)難以避免。對此問題,本文首先分析了控制器集群的相關(guān)技術(shù),剖析了因靜態(tài)的管控關(guān)系無法適應(yīng)動態(tài)流量變化而導(dǎo)致的控制器集群資源分配不均衡的問題。進(jìn)而提出并實(shí)現(xiàn)了在OpenDaylight平臺上控制平面的一種彈性資源調(diào)度技術(shù),從CPU、內(nèi)存的資源考慮,在對申請連接的交換機(jī)做初始的控制器分配后,通過對每個控制器剩余資源的監(jiān)測,動態(tài)地調(diào)整控制器與交換機(jī)的管控關(guān)系,有選擇性地喚醒或休眠結(jié)點(diǎn),避免集群的資源缺失或過剩問題。最后,通過實(shí)驗(yàn)證明,控制平面的彈性資源調(diào)度技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)流量動態(tài)變化的情況下,縮短了交換機(jī)請求回復(fù)的時間,保證了集群的有效運(yùn)轉(zhuǎn),同時也減少了資源消耗。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

向數(shù)據(jù)平面下發(fā)流表；應(yīng)用平面提供一些如簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ＳＮＭＰ）等的??軟件服務(wù)和基礎(chǔ)工具［１５］，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理控制器及其功能，控制平面與數(shù)據(jù)??平面通過南向接口通信，應(yīng)用平面與控制平面通過北向接口通信，如圖１．１（ｂ）所??示。由于控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，控制器與其上的應(yīng)用可以根據(jù)自己特定的需??求，如安全策略、服務(wù)質(zhì)量（ＱｏＳ）、流量工程、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，通過南向接口下發(fā)指定??的流表

?域２??圖１．２控制器集群的多域路徑下發(fā)流程??圖１．３是邏輯集中型控制器的簡單架構(gòu)，由圖可見控制器之間有一個數(shù)據(jù)存??儲機(jī)制，使其共享同一個網(wǎng)絡(luò)視圖。為了維護(hù)全局視圖、制定全局最優(yōu)解，這些??物理分布的控制器通過東西向ＡＰＩ互相同步自己的狀態(tài)。ＳＤＮ控制器在建立全局??網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前，必須將集群中其他控制器的本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行匯總，當(dāng)一個控制器??本地視圖變化后，也需要通知集群中其他控制器。集群中的控制器的狀態(tài)具有一??致性的，所以這類控制器也被稱為對等型控制器或復(fù)制狀態(tài)式控制器。??有兩種從其他ＳＤＮ控制器獲取網(wǎng)絡(luò)信息的方式，分別是輪詢模式與發(fā)布－訂??閱模式。??？?輪詢：即使沒有網(wǎng)絡(luò)信息變化，每臺控制器也周期性地詢問其他控制器??最新的網(wǎng)絡(luò)信息，比如每十分鐘更新一次新的交換機(jī)情況。這會導(dǎo)致網(wǎng)??絡(luò)信息更新的時延

域１?域２??圖１．２控制器集群的多域路徑下發(fā)流程??圖１．３是邏輯集中型控制器的簡單架構(gòu)，由圖可見控制器之間有一個數(shù)據(jù)存??儲機(jī)制，使其共享同一個網(wǎng)絡(luò)視圖。為了維護(hù)全局視圖、制定全局最優(yōu)解，這些??物理分布的控制器通過東西向ＡＰＩ互相同步自己的狀態(tài)。ＳＤＮ控制器在建立全局??網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前，必須將集群中其他控制器的本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行匯總，當(dāng)一個控制器??本地視圖變化后，也需要通知集群中其他控制器。集群中的控制器的狀態(tài)具有一??致性的，所以這類控制器也被稱為對等型控制器或復(fù)制狀態(tài)式控制器。??有兩種從其他ＳＤＮ控制器獲取網(wǎng)絡(luò)信息的方式，分別是輪詢模式與發(fā)布－訂??閱模式。??？?輪詢：即使沒有網(wǎng)絡(luò)信息變化，每臺控制器也周期性地詢問其他控制器??最新的網(wǎng)絡(luò)信息
【參考文獻(xiàn)】

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1 吁迎平;秦華;;OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中控制器負(fù)載均衡策略研究[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2015年03期

2 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長友;張國敏;蔣培成;;基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J];軟件學(xué)報;2013年05期

本文編號：2879410