一種高效的數(shù)據(jù)中心流表與鏈路聯(lián)合均衡算法
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 15:18
針對(duì)基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的數(shù)據(jù)中心中老鼠流帶寬小、持續(xù)時(shí)間短且網(wǎng)絡(luò)占比高、容易導(dǎo)致流表負(fù)載不均衡,而大象流容易引起鏈路負(fù)載不均衡的特點(diǎn),本文提出一種高效的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流表與鏈路聯(lián)合均衡算法(JLBFTL)。該算法將新到來(lái)的流量全默認(rèn)為老鼠流,提出路徑流表評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)并選取路由路徑,實(shí)現(xiàn)流表負(fù)載均衡;周期性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的流量,對(duì)新監(jiān)測(cè)到的大象流,提出路徑鏈路評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)并選取路徑,實(shí)現(xiàn)鏈路負(fù)載均衡。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有大量突發(fā)流量時(shí),可能導(dǎo)致部分鏈路負(fù)載過(guò)重,造成鏈路負(fù)載不均衡,此時(shí),本文提出通過(guò)選擇合適的大象流,利用備份路徑和組表進(jìn)行有效分流實(shí)現(xiàn)鏈路快速均衡。仿真結(jié)果表明,本文提出的JLBFTL算法與SRL+FlowFit、L2RM算法相比,在丟包率、帶寬利用率和吞吐量方面均有不同程度的改善,提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
【文章來(lái)源】:高技術(shù)通訊. 2020,30(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
本文提出的流表與鏈路聯(lián)合均衡算法架構(gòu)如圖2所示。主要包括備選路徑集計(jì)算模塊、路由初始化模塊、大象流監(jiān)測(cè)模塊、大象流調(diào)度模塊、分流模塊以及流表下發(fā)模塊。2.1.1 備選路徑集計(jì)算模塊
本文將所提出的JLBFTL算法與SRL+FlowFit、L2RM算法進(jìn)行對(duì)比,并從平均丟包率、平均帶寬利用率及吞吐量3個(gè)方面比較了這3種算法的網(wǎng)絡(luò)性能。由圖3、圖4可得到表1、表2中信息,從該信息中可以得知,相比于L2RM與SRL+FlowFit,本文所提JLBFTL算法平均丟包率在整個(gè)區(qū)間上平均降低了12.6%和11.6%,平均帶寬利用率平均提升了9.3%和14.7%。這是由于SRL+FlowFit只考慮了網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載均衡,而忽視了交換機(jī)流表容量有限的問(wèn)題,容易引發(fā)流表溢出,導(dǎo)致丟包;L2RM雖通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整流表空閑時(shí)間來(lái)緩解流表的溢出,但其隨機(jī)選取初始化路由,容易使鏈路發(fā)生擁塞,造成丟包和包延遲。JLBFTL同時(shí)考慮流表負(fù)載均衡與鏈路負(fù)載均衡,能夠有效緩解流表溢出和鏈路擁塞,尤其保障了數(shù)目多但攜帶數(shù)據(jù)量少的老鼠流的正常傳輸,減少了丟包和包延遲,使得JLBFTL算法的平均丟包率和平均帶寬利用率得到改善。圖4 3種算法平均帶寬利用率比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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)
[2]基于SDN的服務(wù)器集群動(dòng)態(tài)流量調(diào)度方法[J]. 曹紹華,盧清華,張紅霞,薛華威. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2016(06)
本文編號(hào):3262835
【文章來(lái)源】:高技術(shù)通訊. 2020,30(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
本文提出的流表與鏈路聯(lián)合均衡算法架構(gòu)如圖2所示。主要包括備選路徑集計(jì)算模塊、路由初始化模塊、大象流監(jiān)測(cè)模塊、大象流調(diào)度模塊、分流模塊以及流表下發(fā)模塊。2.1.1 備選路徑集計(jì)算模塊
本文將所提出的JLBFTL算法與SRL+FlowFit、L2RM算法進(jìn)行對(duì)比,并從平均丟包率、平均帶寬利用率及吞吐量3個(gè)方面比較了這3種算法的網(wǎng)絡(luò)性能。由圖3、圖4可得到表1、表2中信息,從該信息中可以得知,相比于L2RM與SRL+FlowFit,本文所提JLBFTL算法平均丟包率在整個(gè)區(qū)間上平均降低了12.6%和11.6%,平均帶寬利用率平均提升了9.3%和14.7%。這是由于SRL+FlowFit只考慮了網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載均衡,而忽視了交換機(jī)流表容量有限的問(wèn)題,容易引發(fā)流表溢出,導(dǎo)致丟包;L2RM雖通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整流表空閑時(shí)間來(lái)緩解流表的溢出,但其隨機(jī)選取初始化路由,容易使鏈路發(fā)生擁塞,造成丟包和包延遲。JLBFTL同時(shí)考慮流表負(fù)載均衡與鏈路負(fù)載均衡,能夠有效緩解流表溢出和鏈路擁塞,尤其保障了數(shù)目多但攜帶數(shù)據(jù)量少的老鼠流的正常傳輸,減少了丟包和包延遲,使得JLBFTL算法的平均丟包率和平均帶寬利用率得到改善。圖4 3種算法平均帶寬利用率比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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)
[2]基于SDN的服務(wù)器集群動(dòng)態(tài)流量調(diào)度方法[J]. 曹紹華,盧清華,張紅霞,薛華威. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2016(06)
本文編號(hào):3262835
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