基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度策略研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 10:38
近年來(lái),伴隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)(Data Center Network,DCN)中的流量呈現(xiàn)出迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。如何對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行調(diào)度,以提高網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量成為了當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的流量調(diào)度方法由于缺少全局網(wǎng)絡(luò)視圖,容易將多條大象流映射到同一條路徑從而造成網(wǎng)絡(luò)擁塞,影響網(wǎng)絡(luò)的性能。而軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Networking,SDN)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),將網(wǎng)絡(luò)中的控制平面和數(shù)據(jù)平面進(jìn)行了分離,提供對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)的集中管理和細(xì)粒度的流量控制能力,能夠較好解決傳統(tǒng)流量調(diào)度方法中存在的問(wèn)題。因此,本文主要圍繞數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的流量調(diào)度問(wèn)題,通過(guò)結(jié)合SDN技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的流量調(diào)度策略展開(kāi)研究,以提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能和服務(wù)質(zhì)量,論文的主要工作如下:1)針對(duì)傳統(tǒng)靜態(tài)流量調(diào)度方法由于沒(méi)有考慮鏈路狀態(tài)及流量特征,在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大時(shí)容易造成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降的問(wèn)題,提出了面向服務(wù)質(zhì)量保障的動(dòng)態(tài)流量調(diào)度策略DSFlows(Dynamic Scheduling Flows),該方法能夠根據(jù)控制器所獲取到的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),通過(guò)綜合考慮各路徑...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
k=4的Fat-tree網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br>
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2-2SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖2.2.2SDN控制器SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的控制平面主要由SDN控制器組成,SDN控制器的作用主要是維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全局視圖,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的集中控制。對(duì)于數(shù)據(jù)平面,SDN控制器能夠通過(guò)南向接口實(shí)現(xiàn)對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)決策和狀態(tài)監(jiān)測(cè);對(duì)于應(yīng)用平面,SDN控制器能夠通過(guò)北向接口向上層應(yīng)用開(kāi)放可用的編程接口,允許網(wǎng)絡(luò)人員編寫(xiě)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活管理。隨著SDN技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)界對(duì)SDN控制器的功能也提出了更多的要求。作為SDN的核心,控制器的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)一直是SDN領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在一些研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)廠商的共同努力之下,不少具有各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的控制器已經(jīng)被提了出來(lái)。如表2-1所示,列出了幾款主流的SDN開(kāi)源控制器。表2-1SDN控制器簡(jiǎn)介表控制器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言特征NOX[36]C++Nicira公司主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的首款SDN控制器,開(kāi)發(fā)成本較高,只支持單線程操作和OpenFlow1.0版本
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-3Ryu控制器架構(gòu)圖2.2.3OpenFlow交換機(jī)在SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,數(shù)據(jù)平面一般是由多個(gè)OpenFlow交換機(jī)組成,如圖2-4所示,描述了OpenFlow交換機(jī)的組成部分,主要包括流表、組表、Meter表以及連接外部控制器的安全通道,本節(jié)將對(duì)各個(gè)組成部分進(jìn)行介紹。圖2-4OpenFlow交換機(jī)結(jié)構(gòu)圖1)流表流表一般包含多個(gè)流表項(xiàng),用來(lái)匹配、處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,流表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)如表2-2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)多路徑流量調(diào)度算法[J]. 金勇,劉亦星,王欣欣. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(06)
[2]面向帶寬碎片最小化和QoS保障的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度算法[J]. 唐宏,王欣欣,劉亦星. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(04)
[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)
碩士論文
[1]基于SDN的控制器負(fù)載均衡與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度研究[D]. 李松州.安徽大學(xué) 2019
[2]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)大象流檢測(cè)與調(diào)度策略研究[D]. 湯倩.湖南師范大學(xué) 2019
[3]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度策略研究[D]. 黃馬馳.重慶郵電大學(xué) 2017
[4]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳龍.浙江大學(xué) 2017
[5]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張富強(qiáng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3145331
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
k=4的Fat-tree網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br>
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2-2SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖2.2.2SDN控制器SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的控制平面主要由SDN控制器組成,SDN控制器的作用主要是維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全局視圖,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的集中控制。對(duì)于數(shù)據(jù)平面,SDN控制器能夠通過(guò)南向接口實(shí)現(xiàn)對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)決策和狀態(tài)監(jiān)測(cè);對(duì)于應(yīng)用平面,SDN控制器能夠通過(guò)北向接口向上層應(yīng)用開(kāi)放可用的編程接口,允許網(wǎng)絡(luò)人員編寫(xiě)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活管理。隨著SDN技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)界對(duì)SDN控制器的功能也提出了更多的要求。作為SDN的核心,控制器的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)一直是SDN領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在一些研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)廠商的共同努力之下,不少具有各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的控制器已經(jīng)被提了出來(lái)。如表2-1所示,列出了幾款主流的SDN開(kāi)源控制器。表2-1SDN控制器簡(jiǎn)介表控制器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言特征NOX[36]C++Nicira公司主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的首款SDN控制器,開(kāi)發(fā)成本較高,只支持單線程操作和OpenFlow1.0版本
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-3Ryu控制器架構(gòu)圖2.2.3OpenFlow交換機(jī)在SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,數(shù)據(jù)平面一般是由多個(gè)OpenFlow交換機(jī)組成,如圖2-4所示,描述了OpenFlow交換機(jī)的組成部分,主要包括流表、組表、Meter表以及連接外部控制器的安全通道,本節(jié)將對(duì)各個(gè)組成部分進(jìn)行介紹。圖2-4OpenFlow交換機(jī)結(jié)構(gòu)圖1)流表流表一般包含多個(gè)流表項(xiàng),用來(lái)匹配、處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,流表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)如表2-2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)多路徑流量調(diào)度算法[J]. 金勇,劉亦星,王欣欣. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(06)
[2]面向帶寬碎片最小化和QoS保障的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度算法[J]. 唐宏,王欣欣,劉亦星. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(04)
[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)
碩士論文
[1]基于SDN的控制器負(fù)載均衡與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度研究[D]. 李松州.安徽大學(xué) 2019
[2]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)大象流檢測(cè)與調(diào)度策略研究[D]. 湯倩.湖南師范大學(xué) 2019
[3]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度策略研究[D]. 黃馬馳.重慶郵電大學(xué) 2017
[4]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳龍.浙江大學(xué) 2017
[5]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張富強(qiáng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3145331
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