數(shù)據(jù)中心軟件定義網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-02 22:57
軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)具有集中化控制、提供開放式可編程接口的特點(diǎn),簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置,帶來了更靈活和可擴(kuò)展的資源分配和利用方式,在數(shù)據(jù)中心內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。而由于數(shù)據(jù)中心流量的突發(fā)性和隨機(jī)性,數(shù)據(jù)中心存在網(wǎng)絡(luò)擁塞問題,不利于保障網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。論文針對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的擁塞問題,研究了 SDN擁塞控制技術(shù),將高負(fù)載鏈路上的elephant流遷移到低負(fù)載鏈路上,并提出了一種概率路由技術(shù),引入MNL(多項(xiàng)Logit模型),以概率、隨機(jī)的方式選擇轉(zhuǎn)移路徑,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了 SDN擁塞控制系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容如下:1)針對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擁塞問題,本文提出了一種SDN擁塞控制技術(shù),周期性對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行監(jiān)測(cè),在鏈路擁塞時(shí),通過將elephant流遷移到其它可替代路徑來緩解擁塞。2)目前主流的路由算法在調(diào)度多條流時(shí)容易將多流聚合到網(wǎng)絡(luò)中的同一鏈路上,導(dǎo)致新的鏈路擁塞,針對(duì)這一缺陷,本文提出了一種概率路由算法,引入MNL模型,以概率、隨機(jī)的方式選擇路徑,減少多流聚合的情況。3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了SDN擁塞控制系統(tǒng),包括拓?fù)涔芾砟K、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息模塊、擁塞監(jiān)測(cè)模塊、elephant流檢測(cè)模塊和路由模塊,并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試實(shí)...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SDN架構(gòu)圖
雖然存放在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備內(nèi),流表是由控制器來生成的,并且控制器可以隨時(shí)對(duì)流??表進(jìn)行增加、刪除、修改操作。流表內(nèi)的流表項(xiàng)是數(shù)據(jù)包用來進(jìn)行匹配的元素,??如圖2-2所示,流表項(xiàng)并非僅僅只是通用的IP五元組,還包含一些關(guān)鍵字和執(zhí)??行動(dòng)作組成的規(guī)則,每一條流表項(xiàng)的Match?Field?(匹配域)的匹配規(guī)則都比傳??統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)匹配數(shù)據(jù)包的方式更為復(fù)雜,這意味著流表可以行使更加精細(xì)、高效的??數(shù)據(jù)管理方案tM。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后,通過匹配流表項(xiàng)指定這個(gè)數(shù)??據(jù)包接下來的動(dòng)作是轉(zhuǎn)發(fā)給指定端、丟棄還是上傳給控制器等。利用OpenFlow??協(xié)議的性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過控制器自定義網(wǎng)絡(luò)配置,細(xì)粒度管控流的??傳輸方式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中式管理。??Match?Field?Priority?Counters?Instructions?Timeouts?Cookies??/?、、、.」、??」?、、、^?????????????!?Ingress?Ether?Ether?Ether?Vlan?Vlan?|Psrc?|P(jst?,P?joS?TCp/uD?''.??Port?Source?Dst?Type?id?Priority?proto?Src?Port?Dst?Port??圖2-2?OpenFlow流表項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖??OpenFlow協(xié)議自2008年產(chǎn)生至今,已經(jīng)經(jīng)歷了很多版本,OpenFlow協(xié)??議版本的制定工作主要是由0NF來完成。OpenFlow協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)有1.0、1.1、??1.2、1.3、1.4和1.5版本
雖然存放在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備內(nèi),流表是由控制器來生成的,并且控制器可以隨時(shí)對(duì)流??表進(jìn)行增加、刪除、修改操作。流表內(nèi)的流表項(xiàng)是數(shù)據(jù)包用來進(jìn)行匹配的元素,??如圖2-2所示,流表項(xiàng)并非僅僅只是通用的IP五元組,還包含一些關(guān)鍵字和執(zhí)??行動(dòng)作組成的規(guī)則,每一條流表項(xiàng)的Match?Field?(匹配域)的匹配規(guī)則都比傳??統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)匹配數(shù)據(jù)包的方式更為復(fù)雜,這意味著流表可以行使更加精細(xì)、高效的??數(shù)據(jù)管理方案tM。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后,通過匹配流表項(xiàng)指定這個(gè)數(shù)??據(jù)包接下來的動(dòng)作是轉(zhuǎn)發(fā)給指定端、丟棄還是上傳給控制器等。利用OpenFlow??協(xié)議的性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過控制器自定義網(wǎng)絡(luò)配置,細(xì)粒度管控流的??傳輸方式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中式管理。??Match?Field?Priority?Counters?Instructions?Timeouts?Cookies??/?、、、.」、??」?、、、^?????????????!?Ingress?Ether?Ether?Ether?Vlan?Vlan?|Psrc?|P(jst?,P?joS?TCp/uD?''.??Port?Source?Dst?Type?id?Priority?proto?Src?Port?Dst?Port??圖2-2?OpenFlow流表項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖??OpenFlow協(xié)議自2008年產(chǎn)生至今,已經(jīng)經(jīng)歷了很多版本,OpenFlow協(xié)??議版本的制定工作主要是由0NF來完成。OpenFlow協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)有1.0、1.1、??1.2、1.3、1.4和1.5版本
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流調(diào)度技術(shù)前沿進(jìn)展[J]. 胡智堯,李東升,李紫陽(yáng). 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(09)
[2]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)下基于SDN的TCP擁塞控制機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 陸一飛,朱書宏. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的流量工程[J]. 周桐慶,蔡志平,夏竟,徐明. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]Nimble:一種適用于OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的快速流調(diào)度策略[J]. 李龍,付斌章,陳明宇,張立新. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
博士論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)流表與規(guī)則優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 冷冰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3015506
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SDN架構(gòu)圖
雖然存放在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備內(nèi),流表是由控制器來生成的,并且控制器可以隨時(shí)對(duì)流??表進(jìn)行增加、刪除、修改操作。流表內(nèi)的流表項(xiàng)是數(shù)據(jù)包用來進(jìn)行匹配的元素,??如圖2-2所示,流表項(xiàng)并非僅僅只是通用的IP五元組,還包含一些關(guān)鍵字和執(zhí)??行動(dòng)作組成的規(guī)則,每一條流表項(xiàng)的Match?Field?(匹配域)的匹配規(guī)則都比傳??統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)匹配數(shù)據(jù)包的方式更為復(fù)雜,這意味著流表可以行使更加精細(xì)、高效的??數(shù)據(jù)管理方案tM。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后,通過匹配流表項(xiàng)指定這個(gè)數(shù)??據(jù)包接下來的動(dòng)作是轉(zhuǎn)發(fā)給指定端、丟棄還是上傳給控制器等。利用OpenFlow??協(xié)議的性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過控制器自定義網(wǎng)絡(luò)配置,細(xì)粒度管控流的??傳輸方式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中式管理。??Match?Field?Priority?Counters?Instructions?Timeouts?Cookies??/?、、、.」、??」?、、、^?????????????!?Ingress?Ether?Ether?Ether?Vlan?Vlan?|Psrc?|P(jst?,P?joS?TCp/uD?''.??Port?Source?Dst?Type?id?Priority?proto?Src?Port?Dst?Port??圖2-2?OpenFlow流表項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖??OpenFlow協(xié)議自2008年產(chǎn)生至今,已經(jīng)經(jīng)歷了很多版本,OpenFlow協(xié)??議版本的制定工作主要是由0NF來完成。OpenFlow協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)有1.0、1.1、??1.2、1.3、1.4和1.5版本
雖然存放在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備內(nèi),流表是由控制器來生成的,并且控制器可以隨時(shí)對(duì)流??表進(jìn)行增加、刪除、修改操作。流表內(nèi)的流表項(xiàng)是數(shù)據(jù)包用來進(jìn)行匹配的元素,??如圖2-2所示,流表項(xiàng)并非僅僅只是通用的IP五元組,還包含一些關(guān)鍵字和執(zhí)??行動(dòng)作組成的規(guī)則,每一條流表項(xiàng)的Match?Field?(匹配域)的匹配規(guī)則都比傳??統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)匹配數(shù)據(jù)包的方式更為復(fù)雜,這意味著流表可以行使更加精細(xì)、高效的??數(shù)據(jù)管理方案tM。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后,通過匹配流表項(xiàng)指定這個(gè)數(shù)??據(jù)包接下來的動(dòng)作是轉(zhuǎn)發(fā)給指定端、丟棄還是上傳給控制器等。利用OpenFlow??協(xié)議的性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過控制器自定義網(wǎng)絡(luò)配置,細(xì)粒度管控流的??傳輸方式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中式管理。??Match?Field?Priority?Counters?Instructions?Timeouts?Cookies??/?、、、.」、??」?、、、^?????????????!?Ingress?Ether?Ether?Ether?Vlan?Vlan?|Psrc?|P(jst?,P?joS?TCp/uD?''.??Port?Source?Dst?Type?id?Priority?proto?Src?Port?Dst?Port??圖2-2?OpenFlow流表項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖??OpenFlow協(xié)議自2008年產(chǎn)生至今,已經(jīng)經(jīng)歷了很多版本,OpenFlow協(xié)??議版本的制定工作主要是由0NF來完成。OpenFlow協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)有1.0、1.1、??1.2、1.3、1.4和1.5版本
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流調(diào)度技術(shù)前沿進(jìn)展[J]. 胡智堯,李東升,李紫陽(yáng). 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(09)
[2]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)下基于SDN的TCP擁塞控制機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 陸一飛,朱書宏. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的流量工程[J]. 周桐慶,蔡志平,夏竟,徐明. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]Nimble:一種適用于OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的快速流調(diào)度策略[J]. 李龍,付斌章,陳明宇,張立新. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長(zhǎng)林,徐明偉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
博士論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)流表與規(guī)則優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 冷冰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3015506
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