軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分離開來,通過控制器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活管控,因此控制器的部署對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的整體性能至關(guān)重。由于網(wǎng)絡(luò)中的流量是動(dòng)態(tài)變化的,控制器的靜態(tài)部署關(guān)系可能會(huì)導(dǎo)致控制器之間的負(fù)載失衡的問題。通過對(duì)現(xiàn)有研究方案的分析,本文提出了一種動(dòng)靜結(jié)合的控制器部署方案。首先,本文提出一種控制器靜態(tài)部署優(yōu)化方案,為了滿足網(wǎng)絡(luò)中流量動(dòng)態(tài)變化的特性,本文在靜態(tài)部署方案的基礎(chǔ)上,對(duì)交換機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的遷移,實(shí)現(xiàn)負(fù)載在控制器之間的動(dòng)態(tài)流動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)控制器之間的負(fù)載均衡。1.基于IBPSO的控制器靜態(tài)部署方案:在靜態(tài)部署方案中,本文將控制器的負(fù)載作為優(yōu)化變量,建立面向控制器負(fù)載優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,并通過改進(jìn)的二進(jìn)制粒子群優(yōu)化算法來對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解得出控制器的部署方案。該方案首先將控制器部署問題模型化為粒子群中粒子位置優(yōu)化問題,然后將控制器的處理能力作為約束條件,將控制器負(fù)載均衡度函數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù)來評(píng)價(jià)部署方案。每個(gè)粒子通過迭代不斷向歷史最佳問題和全局最佳問題優(yōu)化,最終得到近似最優(yōu)的SDN控制器部署方案。2.基于負(fù)載均衡的交換機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方案:為了滿足網(wǎng)絡(luò)中流量動(dòng)態(tài)變化的特性,本文通過交換機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移來實(shí)現(xiàn)控制器間的負(fù)載均衡。本文首先通過負(fù)載失衡檢測(cè)算法來檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中控制負(fù)載差異狀況,一旦負(fù)載差異矩陣中的元素值大于閾值,則觸發(fā)交換機(jī)遷移機(jī)制。本文通過交換機(jī)遷移算法來選擇遷出控制器,待遷交換機(jī)和遷入控制器在交換機(jī)。通過實(shí)驗(yàn)表明,本文的交換機(jī)遷移方案可以在實(shí)現(xiàn)控制器負(fù)載均衡的基礎(chǔ)上,有效的降低遷移開銷。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

圖 1.1 BalanceFlow 架構(gòu)BalanceFlow可以靈活的調(diào)整每個(gè)控制器的負(fù)載，并成功的在控制器的負(fù)載和個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均傳播時(shí)延之間尋求一個(gè)平衡，但Super控制器的設(shè)計(jì)卻額外增加了制平面的開銷。

9圖 2.1 HyperFlow 架構(gòu)Hyperflow實(shí)際上被實(shí)現(xiàn)為NOX[45]的一個(gè)應(yīng)用程序。它負(fù)責(zé)（1）控制器之間的全局網(wǎng)絡(luò)同步，（2）通信到由不同站點(diǎn)的另一個(gè)控制器控制的交換機(jī)，以及(3)

圖 2.2 Onix 架構(gòu)Onix[46]架構(gòu)是針對(duì)大規(guī)摸網(wǎng)絡(luò)提出的，用來提供網(wǎng)絡(luò)一致的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分布，絡(luò)應(yīng)用程序的全局網(wǎng)絡(luò)視圖以及提供故障恢復(fù)機(jī)制。Onix將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)傳播到其實(shí)例，以便能夠管理大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。Onix架構(gòu)通過以下三種方式來提高可伸縮性：
【參考文獻(xiàn)】

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1 徐義春;肖人彬;;一種改進(jìn)的二進(jìn)制粒子群算法[J];模式識(shí)別與人工智能;2007年06期

本文編號(hào)：2884491