隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)依賴性的增加,需要新的可生存性的方法來減輕災(zāi)難對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響。由于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的可編程性,為提高電力通信網(wǎng)絡(luò)的抗災(zāi)性做出了貢獻(xiàn)。目前已有的SDN控制器體系結(jié)構(gòu)都只針對(duì)有限的故障進(jìn)行了優(yōu)化,而沒有考慮大規(guī)模災(zāi)難性故障的問題。為了解決這個(gè)問題,在此提出將控制平面設(shè)計(jì)為虛擬網(wǎng)絡(luò),利用虛擬網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)解決抗災(zāi)性問題。在物理網(wǎng)絡(luò)上選擇適當(dāng)?shù)目刂破饔成?以便控制器之間和交換機(jī)到控制器之間的連接不會(huì)因?yàn)?zāi)難導(dǎo)致的物理基礎(chǔ)設(shè)施故障而受損。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的方法具有較好的抗災(zāi)性。

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【部分圖文】：

圖1 分布式控制平面體系結(jié)構(gòu)

如圖1所示,分布式控制平面拓?fù)淇梢栽O(shè)計(jì)為覆蓋(即虛擬/邏輯)網(wǎng)絡(luò),映射在物理(即骨干)網(wǎng)絡(luò)上,稱之為控制網(wǎng)絡(luò)映射(CNM)問題。這個(gè)映射問題可以使用虛擬網(wǎng)絡(luò)嵌入(VNE)[8-9]技術(shù)來解決,該技術(shù)被定義為將虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配給物理網(wǎng)絡(luò)元素,例如,使用多跳物理鏈路創(chuàng)建虛擬鏈路。CN....

圖2 控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)比圖

在圖2(a)中,將控制平面映射到物理拓?fù)渖?同時(shí)最大程度地減少了資源使用,而在圖2(b)中,控制平面考慮了預(yù)測(cè)的災(zāi)難區(qū)域而映射。災(zāi)難發(fā)生后,在不了解災(zāi)難的前提下,控制器(C3)之一發(fā)生故障,因此連接到該控制器的交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的控制邏輯斷開連接。同樣,控制平面會(huì)孤島化,連接到位于不....

圖3 經(jīng)EMP攻擊后美國電力通信網(wǎng)絡(luò)

在此以美國為例,研究了一個(gè)具有32Gbps鏈路容量的14節(jié)點(diǎn)美國電力通信網(wǎng)絡(luò),如圖3所示。作為災(zāi)難場(chǎng)景,考慮一個(gè)大規(guī)模的EMP攻擊,它影響到四個(gè)節(jié)點(diǎn)和七個(gè)鏈路。選擇了一個(gè)例子來說明,即使網(wǎng)絡(luò)的很大一部分發(fā)生故障,此方案仍然可以通過保持控制通信信道的連通性來使剩余的網(wǎng)絡(luò)正常工作。....

圖4 災(zāi)難感知與不感知方案比較

在所提出的方案中,使用第四節(jié)中的目標(biāo)函數(shù)(最小風(fēng)險(xiǎn))將風(fēng)險(xiǎn)最小化。在圖4中,比較了災(zāi)難感知(最小風(fēng)險(xiǎn))和災(zāi)難不感知(最小資源)方案在災(zāi)難后在控制平面中經(jīng)歷的中斷數(shù)。圖4顯示了交換機(jī)和控制器之間由于物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障而失敗的虛擬鏈路的數(shù)量,以及控制器所在的故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,用于部署的控....

本文編號(hào)：4022481