隨著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中流量的不斷增加,經(jīng)常造成其帶寬利用率和吞吐量低的問題。因此需要實(shí)施有效的流調(diào)度策略以保證負(fù)載均衡。提出一種基于數(shù)據(jù)流分類的多指標(biāo)負(fù)載均衡（LB-FCMI）模型。該機(jī)制首先計(jì)算出源目的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的k條最短可用路徑,然后在交換機(jī)上獲取每條流條目的統(tǒng)計(jì)信息來判定大象流和老鼠流。對(duì)于大象流,用提出的大象流多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法對(duì)k條路徑進(jìn)行評(píng)分;對(duì)于老鼠流,則用提出的老鼠流多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)分,最后分別選擇得分最高的路徑來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。與ECMP、FlowFit等傳統(tǒng)的方法相比,所提出的模型提高鏈路利用率,減小網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,有效提高網(wǎng)絡(luò)性能。 

【文章來源】：現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2020,(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

基于Ryu控制器的負(fù)載均衡框架

由圖3可知，LB-FCMI的平均帶寬利用率要高于ECMP和FlowFit。剛開始時(shí)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較低，三種方式都有足夠的帶寬傳輸，平均帶寬利用率較高。隨著負(fù)載增加，三種方式的利用率開始下降，其中ECMP下降最快，這是因?yàn)镋CMP并未考慮鏈路帶寬情況，可能將數(shù)據(jù)流分配到負(fù)載較高的一條路徑上，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。FlowFit僅僅對(duì)路徑上最大的大象流進(jìn)行調(diào)度而忽略了其余大象流，因此可能導(dǎo)致鏈路擁塞。而LB-FC-MI采用綜合評(píng)級(jí)指標(biāo)來對(duì)大流進(jìn)行調(diào)度，選擇評(píng)分最高的最佳路徑來對(duì)大流進(jìn)行調(diào)度，減小了調(diào)度路徑擁塞的可能，提高了平均帶寬利用率。圖3 平均帶寬利用率

圖2 4元Fat-Tree網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖4描述了在Staggered Prob模式下三種方式的平均時(shí)延隨著流量負(fù)載變化的情況。可以看到，隨著負(fù)載從0.1逐步增加至0.9，其時(shí)延也不斷上升，其中ECMP上升的最快，LB-FCMI最慢。這是因?yàn)镋CMP沒有考慮鏈路狀態(tài)信息，只是使用簡(jiǎn)單的哈希散列方式隨機(jī)分發(fā)流量，可能會(huì)把流分發(fā)到鏈路負(fù)載已很高的路徑上去，從而加重網(wǎng)絡(luò)擁塞層度，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間過長(zhǎng)，平均時(shí)延較高。而FlowFit和LB-FCMI不僅僅注意路徑的負(fù)載，并可以隨著路徑情況的變化將流調(diào)度到其余負(fù)載層度較低的路徑上去，從而降低數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間。FlowFit在調(diào)度時(shí)僅考慮對(duì)各條大象流進(jìn)行選擇，而LB-FCMI不僅考慮對(duì)大象流進(jìn)行調(diào)度，還對(duì)老鼠流進(jìn)行合理的調(diào)度分配，避免了部分小流因大流長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)帶寬而導(dǎo)致的時(shí)延增加，從而進(jìn)一步減小網(wǎng)絡(luò)擁塞，所以平均時(shí)延低于FlowFit。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SDN中基于多指標(biāo)的鏈路負(fù)載均衡模型[J]. 龍昭華,葉二偉,董瑞芳.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(04)
[2]SDN數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基于流分類的負(fù)載均衡方案[J]. 王珺,王夢(mèng)林,王悅,劉俊杰.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(24)
[3]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流概率路徑選擇方法[J]. 張釗,李海龍,董思歧,胡磊,馬景仁.  計(jì)算機(jī)工程. 2019(04)
[4]基于多路徑傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)負(fù)載均衡路由算法[J]. 吳文君,郭梟,趙家明,王朱偉,張延華.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[5]基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡算法研究[J]. 樊自甫,張丹,李書.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2018(06)
[6]基于流調(diào)度選擇的DCN動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法[J]. 李松州,束永安.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[7]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于SDN的大象流負(fù)載均衡的研究[J]. 金玲,束永安.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[8]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)
[9]綜合評(píng)價(jià)中數(shù)據(jù)變換方法的選擇[J]. 鄭宏宇,鄧銀燕,賀瑞纏.  純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué). 2010(02)



本文編號(hào)：3395096