針對(duì)控制器進(jìn)行信息同步維護(hù)全局網(wǎng)絡(luò)視圖時(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延大的問(wèn)題,基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的分析提出了一種能夠滿足動(dòng)態(tài)組網(wǎng)覆蓋需求的SDN控制器放置方法。首先,根據(jù)衛(wèi)星與終端的相對(duì)速度設(shè)計(jì)基于冗余覆蓋的衛(wèi)星子網(wǎng)劃分機(jī)制;然后,對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)分布式控制網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的進(jìn)行研究,建立基于時(shí)延的控制器放置模型;最后,將控制器放置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為基于軟容量限制的設(shè)備放置問(wèn)題,設(shè)計(jì)近似算法對(duì)模型進(jìn)行求解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法能夠在滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求的同時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。 

【文章來(lái)源】：通信學(xué)報(bào). 2020年03期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

基于時(shí)延的SDN控制器放置方法流程

余度的衛(wèi)星子網(wǎng)劃分方法衛(wèi)星子網(wǎng)的劃分需要滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)任務(wù)區(qū)域的有效覆蓋，若僅根據(jù)當(dāng)前衛(wèi)星對(duì)地面的基礎(chǔ)覆蓋來(lái)確定衛(wèi)星子網(wǎng)，則當(dāng)終端與衛(wèi)星子網(wǎng)邊緣的衛(wèi)星相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)不能滿足對(duì)終端的覆蓋，這會(huì)導(dǎo)致覆蓋漏洞的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，本節(jié)提出了基于冗余度的衛(wèi)星子網(wǎng)劃分機(jī)制，能夠滿足終端對(duì)衛(wèi)星下一時(shí)刻切換的需求。首先，根據(jù)任務(wù)終端的覆蓋需求及衛(wèi)星對(duì)地覆蓋范圍，確定一個(gè)基礎(chǔ)的衛(wèi)星子網(wǎng)S0；然后，計(jì)算子網(wǎng)邊界衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)終端的N值，取最大的N值作為該衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展冗余度，圖4中以N=1為例進(jìn)行說(shuō)明；最后，選取LEO衛(wèi)星子網(wǎng)S0的邊界衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)（如圖4中節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B）間隔N1條軌道（如圖4中Oaa和Oba），及垂直于與邊界衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)同軌道且間隔N1顆衛(wèi)星的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)到地心距離為半徑且以地心為圓心的弧線（如圖4中Cas和Cbs），這些邊界衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的外圍曲線圍成區(qū)域所包含的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)構(gòu)成基于冗余度擴(kuò)展后的衛(wèi)星子網(wǎng)Sr，滿足可能存在的終端切換的要求，從而滿足衛(wèi)星子網(wǎng)覆蓋需求。圖4基于冗余覆蓋的衛(wèi)星子網(wǎng)劃分

絡(luò)維護(hù)間隔Ts網(wǎng)絡(luò)集群同步間隔dij節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的距離F交換機(jī)向控制器請(qǐng)求路由條目r鏈路傳輸速率rs設(shè)備端口收發(fā)速率Im網(wǎng)絡(luò)維護(hù)信息數(shù)據(jù)量Ippacket_in信息數(shù)據(jù)量If流表下發(fā)信息量Is控制器同步全局網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)量Ih交換機(jī)遷移請(qǐng)求信息數(shù)據(jù)量Ia遷移請(qǐng)求ACK信息數(shù)據(jù)量3.2.1網(wǎng)絡(luò)時(shí)延分析基于分布式控制的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)延包括網(wǎng)絡(luò)維護(hù)時(shí)間、數(shù)據(jù)流建立時(shí)間、控制同步時(shí)間和控制器切換時(shí)間，在這里主要考慮傳播時(shí)間和傳輸時(shí)間對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)延產(chǎn)生的影響。具體過(guò)程如圖5所示。1)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)時(shí)間圖5中a—c為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過(guò)程。首先，控制器根據(jù)鏈路檢測(cè)協(xié)議，向其管理的交換機(jī)發(fā)送鏈路檢測(cè)數(shù)據(jù)分組，交換機(jī)向其鄰域節(jié)點(diǎn)一跳轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組，接收到該數(shù)據(jù)分組的交換機(jī)通過(guò)packet_in方式將信息上傳到其連接的控制器。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過(guò)程產(chǎn)生的平均時(shí)延代價(jià)為re22+++ijijijmijijmmsiCjVsiVjVseETdpIpdITTrrrr(4)其中，等號(hào)右邊第一項(xiàng)表示控制器間進(jìn)行信息交互產(chǎn)生的時(shí)間，第二項(xiàng)表示交換機(jī)進(jìn)行信息交互產(chǎn)生的時(shí)間，每項(xiàng)都包括信息的傳播時(shí)間和傳輸處理時(shí)間，eij表示兩節(jié)點(diǎn)之間的邊。圖5分布式控制系統(tǒng)時(shí)延分析2)數(shù)據(jù)流建立時(shí)間圖5中d—e為業(yè)務(wù)流的建立過(guò)程，以圖5中交換機(jī)S1為例。每當(dāng)新的業(yè)務(wù)流到達(dá)交換機(jī)S1時(shí)，由于從S1流表中沒(méi)有匹配到相應(yīng)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，需要向控制器C2packet_in業(yè)務(wù)信息，控制器C2再向交換機(jī)S1packet_out并安裝該流的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。流建立過(guò)程的時(shí)延代價(jià)為2()=+ijijijijijpffiCjVsdpFpFIITrr(5)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2941159