生存性條件約束下的軟件定義光網(wǎng)絡控制器部署算法
發(fā)布時間:2021-06-14 07:31
軟件定義光網(wǎng)絡(SDON)作為智能光網(wǎng)絡中最新一代網(wǎng)絡架構(gòu),其控制平面承載著諸多核心功能,其中控制平面的生存性、控制冗余和控制時延等因素對網(wǎng)絡整體性能起到至關重要的作用。該文提出一種以生存性條件為約束的軟件定義光網(wǎng)絡(SCD)控制器部署算法,在保證用戶對網(wǎng)絡生存性需求的前提下,利用最短路徑和極小支配集等數(shù)學原理來降低控制時延和減少控制器部署個數(shù),降低控制冗余,并利用聯(lián)合判決條件選擇管控中心部署節(jié)點,協(xié)調(diào)控制器間的工作。實驗表明:首先,所提算法可以百分之百保證用戶對網(wǎng)絡的生存性要求;其次,所提算法相對于C-MPC算法至少降低了15%的網(wǎng)絡故障告警概率,提高了網(wǎng)絡生存性;同時,相對于以時延為約束的部署算法減少了約40%的控制器部署個數(shù)。特別是在生存性要求較高的場景中,所提算法表現(xiàn)出良好的適應性。此外,管控中心的部署算法在復雜的大規(guī)模網(wǎng)絡中,可以動態(tài)地滿足用戶對網(wǎng)絡生存性不同程度的需求。
【文章來源】:電子與信息學報. 2020,42(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
控制器部署模型
jLi,jViVj步驟2將SDON中的Openflow交換機抽象成完全二分圖,并設與之間連線的權(quán)值為步驟1中求出的與之間的最短路徑長度(如圖2所示)。在圖2中,即為步驟1中求出的到之間的最短路徑長度。P1W步驟3根據(jù)式(1)所示的網(wǎng)絡故障概率的計算公式,可以反推出式(2),并根據(jù)式(2)求得滿足用戶需求的最長控制鏈路長度。P1=avgi,j[1(1p)W(Vi,Vjpc)](1)W=ln(1P1)ln(1p)(2)圖1控制器部署模型圖2Openflow交換機轉(zhuǎn)換成完全二分圖2414電子與信息學報第42卷
刂行牟渴鸞詰鬩約骯蕓刂行撓肟刂?器之間的控制鏈路等信息。O(n3)O(n2)P1如下對控制器的主要部署算法進行時間復雜性分析:在控制器部署算法中,步驟1主要采用弗洛伊德最短路徑算法計算任意兩點間最短路徑及其長度,因此這一步與弗洛伊德最短路徑算法的時間復雜度相同,為。步驟2將所有節(jié)點轉(zhuǎn)化為完全二分圖并標記其路徑所需要的算法復雜度最高為。步驟3中利用式(1)計算網(wǎng)絡故障概率需要遍歷所有的節(jié)點兩兩之間的最短路徑的長度,以及步驟4中需要判斷每條鏈路是否滿足長度要求,圖3新形成的網(wǎng)絡拓撲圖第10期曾帥等:生存性條件約束下的軟件定義光網(wǎng)絡控制器部署算法2415
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SDON的發(fā)展趨勢綜述[J]. 劉承良. 計算機與網(wǎng)絡. 2018(13)
[2]軟件定義光傳送網(wǎng)控制器測試方法研究[J]. 徐云斌,李宏發(fā),林屹,李芳,張海懿,連紀文,周曉東. 光通信研究. 2018(02)
[3]SDON中路徑建立和資源分配研究[J]. 梁思遠,楊武軍. 光通信技術(shù). 2017(09)
[4]軟件定義光網(wǎng)絡中一種時延約束的控制器生存性部署方法[J]. 曾帥,蓋紹聰,張毅,趙國鋒,左理政. 電子與信息學報. 2017(07)
[5]軟件定義光網(wǎng)絡中基于最小點覆蓋的控制平面跨層生存性設計[J]. 熊余,董先存,李圓圓,呂翊,王汝言. 電子與信息學報. 2016(05)
[6]軟件定義光網(wǎng)絡(SDON)發(fā)展前瞻[J]. 紀越峰,張杰,趙永利. 電信科學. 2014(08)
本文編號:3229357
【文章來源】:電子與信息學報. 2020,42(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
控制器部署模型
jLi,jViVj步驟2將SDON中的Openflow交換機抽象成完全二分圖,并設與之間連線的權(quán)值為步驟1中求出的與之間的最短路徑長度(如圖2所示)。在圖2中,即為步驟1中求出的到之間的最短路徑長度。P1W步驟3根據(jù)式(1)所示的網(wǎng)絡故障概率的計算公式,可以反推出式(2),并根據(jù)式(2)求得滿足用戶需求的最長控制鏈路長度。P1=avgi,j[1(1p)W(Vi,Vjpc)](1)W=ln(1P1)ln(1p)(2)圖1控制器部署模型圖2Openflow交換機轉(zhuǎn)換成完全二分圖2414電子與信息學報第42卷
刂行牟渴鸞詰鬩約骯蕓刂行撓肟刂?器之間的控制鏈路等信息。O(n3)O(n2)P1如下對控制器的主要部署算法進行時間復雜性分析:在控制器部署算法中,步驟1主要采用弗洛伊德最短路徑算法計算任意兩點間最短路徑及其長度,因此這一步與弗洛伊德最短路徑算法的時間復雜度相同,為。步驟2將所有節(jié)點轉(zhuǎn)化為完全二分圖并標記其路徑所需要的算法復雜度最高為。步驟3中利用式(1)計算網(wǎng)絡故障概率需要遍歷所有的節(jié)點兩兩之間的最短路徑的長度,以及步驟4中需要判斷每條鏈路是否滿足長度要求,圖3新形成的網(wǎng)絡拓撲圖第10期曾帥等:生存性條件約束下的軟件定義光網(wǎng)絡控制器部署算法2415
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SDON的發(fā)展趨勢綜述[J]. 劉承良. 計算機與網(wǎng)絡. 2018(13)
[2]軟件定義光傳送網(wǎng)控制器測試方法研究[J]. 徐云斌,李宏發(fā),林屹,李芳,張海懿,連紀文,周曉東. 光通信研究. 2018(02)
[3]SDON中路徑建立和資源分配研究[J]. 梁思遠,楊武軍. 光通信技術(shù). 2017(09)
[4]軟件定義光網(wǎng)絡中一種時延約束的控制器生存性部署方法[J]. 曾帥,蓋紹聰,張毅,趙國鋒,左理政. 電子與信息學報. 2017(07)
[5]軟件定義光網(wǎng)絡中基于最小點覆蓋的控制平面跨層生存性設計[J]. 熊余,董先存,李圓圓,呂翊,王汝言. 電子與信息學報. 2016(05)
[6]軟件定義光網(wǎng)絡(SDON)發(fā)展前瞻[J]. 紀越峰,張杰,趙永利. 電信科學. 2014(08)
本文編號:3229357
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