發(fā)布時(shí)間：2021-08-28 11:19

　　軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Networking,SDN）對(duì)傳統(tǒng)交換機(jī)的功能進(jìn)行了優(yōu)化,將控制功能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能解耦合,形成了控制平面與數(shù)據(jù)平面。控制平面由一個(gè)或者多個(gè)控制器組成,數(shù)據(jù)平面由OpenFlow交換機(jī)組成。SDN網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行依賴于控制器與交換機(jī)之間的正常通信,承載控制器與交換機(jī)間的通信的網(wǎng)絡(luò)被稱為控制網(wǎng)絡(luò),其由控制器、控制路徑和OpenFlow交換機(jī)組成。其中,一條控制路徑是指由控制器與單個(gè)交換機(jī)通信所經(jīng)過(guò)的中間節(jié)點(diǎn)和鏈路組成的路徑。隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的增多與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)中的請(qǐng)求越來(lái)越密集,單個(gè)控制器的處理能力有限,難以在要求的時(shí)間內(nèi)對(duì)所有請(qǐng)求作出響應(yīng),于是多控制器SDN網(wǎng)絡(luò)被提出。在多控制器SDN中,多個(gè)控制器協(xié)同工作,每個(gè)控制器分別處理一部分的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,從而滿足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的處理需求。雖然單控制器的性能瓶頸問(wèn)題得到緩解,但是SDN網(wǎng)絡(luò)的生存性依然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一旦控制網(wǎng)絡(luò)中的組件發(fā)生故障,控制器與交換機(jī)的連接可能失效,交換機(jī)無(wú)法向控制器獲取轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng),從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的超時(shí)甚至丟失�？刂凭W(wǎng)絡(luò)中的組件故障主要包含控制器故障與控制路徑故障,其中控... 

【文章來(lái)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)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??６??

２．?１．４?ＳＤＮ控制路徑與控制網(wǎng)絡(luò)??控制器與它所管理的每個(gè)交換機(jī)之間都有一條通信路徑用于信息的交互，這??條路徑被稱為控制路徑。圖２－４展示了兩種類型的控制路徑，第一種控制路徑與??物理網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，是一條專用于控制器與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備互相發(fā)送消息的路徑，通常??稱這種控制路徑為帶外控制路徑，如圖２－４（ａ）所示，采用帶外控制路徑的控制網(wǎng)??絡(luò)則被稱為帶外控制網(wǎng)絡(luò)。第二種控制路徑復(fù)用物理網(wǎng)絡(luò)，控制路徑上的每一個(gè)??節(jié)點(diǎn)和鏈路都來(lái)自數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)與鏈路，被稱為帶內(nèi)控制路徑，如圖２－??４（ｂ）所示，采用帶內(nèi)控制路徑的控制網(wǎng)絡(luò)為帶內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)。??？?卜Ｉ??＼?？??＾￣￣％）Ａ??（ａ）帶外控制方式?（ｂ）帶內(nèi)控制方式??＿控制器交換機(jī)?鏈路?？控制路徑??圖２－４?ＳＤＮ中的兩種控制路徑??本文研究帶內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于一個(gè)ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)Ｇ?＝?（�。�，五），本文采用一個(gè)無(wú)向??加權(quán)圖＝＝?（Ｋ，ＥＣ）來(lái)表示其控制網(wǎng)絡(luò)，其中每條邊的權(quán)值代表該鏈路的傳輸時(shí)??延

圖３－１多控制器ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??目前關(guān)于控制器的備份策略有兩種，一種是為主控制器配置專用備份控制器，??圖３－２展示了這種備份思路中需要解決的問(wèn)題。Ｃ１是主控制器，ＳＣＩ和ＢＣ２是備??份控制器，一旦Ｃ１發(fā)生故障，ＳＣＩ或者ＢＣ２都可以代替Ｃ１成為新的主控制器，然??而這兩個(gè)備份控制器帶給網(wǎng)絡(luò)的生存性是不同的。如果ＢＣ１被選為新的主控制器，??鏈路故障２只會(huì)導(dǎo)致一個(gè)交換機(jī)失去連接，而如果ＳＣ２成為新的主控制器，很顯??然鏈路故障２將導(dǎo)致Ｓ２與全部交換機(jī)失去連接。因此，備份控制器的部署位置??將影響控制網(wǎng)絡(luò)在鏈路故障下的生存性，如何選取備份控制器的位置對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能??至關(guān)重要。??Ｃｌ?ＢＣ１?ＢＣ２??、會(huì)?＾?１?＾?：：??——??控制器交換機(jī)控制路徑—??圖３－２備份控制器部署位置??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中北向接口語(yǔ)言綜述[J]. 于洋,王之梁,畢軍,施新剛,尹霞.  軟件學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）研究進(jìn)展[J]. 張朝昆,崔勇,唐翯翯,吳建平.  軟件學(xué)報(bào). 2015(01)

碩士論文
[1]基于SDN的多限制多路徑QoS路由算法研究[D]. 孔德慧.北京郵電大學(xué) 2018
[2]多域SDN中基于共享機(jī)制的控制器故障恢復(fù)方法[D]. 李佳聰.北京郵電大學(xué) 2018
[3]基于OpenFlow的軟件定義網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究[D]. 朱超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[4]模擬退火算法的研究及其應(yīng)用[D]. 馮玉蓉.昆明理工大學(xué) 2005



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