流追踪:一种软件定义网络中低开销的时延测量和路径追踪方法(英文)
本文选题:软件定义网络 + 网络检测 ; 参考:《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》2017年02期
【摘要】:为了针对不同的应用和流量提供服务质量保障和差异化服务,负载均衡和多优先级队列技术被广泛地应用于网络中。在传统网络中,网络管理员经常使用"traceroute"和"ping"工具来检测负载均衡机制或者服务质量策略是否正常工作。然而,由于这些工具并不被现有的OpenFlow交换机所支持,所以还不能够应用于软件定义网络中。此外,traceroute和ping依靠主动发送探测包来探测路径。然而,当负载均衡机制把探测包和所需追踪流的数据包均衡到不同路径时,这些工具将无法探测出流的真实转发路径,更无法测量出真实的路径时延。因此,为了准确的测量链路时延,测量工具必须能够提前找出数据包的真实转发路径。基于此发现,我们提出了一套新的软件定义网络中的流追踪机制"FlowTrace",利用它来追踪任意流量的转发路径以及测量数据流所经历的链路时延。该工具通过收集交换机的流表来计算流的转发路径。然而,如果直接从交换机中查询流表会产生很大的数据平面流量,从而带来巨大的开销。因此,我们提出了一种被动的零开销的流表收集方法来解决该问题。在获得流的真实转发路径后,我们提出了一种新的测量方法来测量不同流的网络时延。最后,实验结果显示我们设计的方法可以准确的找出流的真实转发路径并测量出不同种类流所经历的时延。
[Abstract]:In order to provide QoS assurance and differentiated services for different applications and traffic, load-balancing and multi-priority queue technologies are widely used in networks. In traditional networks, network administrators often use "traceroute" and "ping" tools to detect whether load balancing mechanisms or quality of service policies work properly. However, because these tools are not supported by existing OpenFlow switches, they cannot be applied to software defined networks. In addition, Traceroute and ping actively send probe packets to detect paths. However, when the load balancing mechanism equalizes the probe packet and the packet of the required tracking stream to different paths, these tools will not be able to detect the real forwarding path of the stream, let alone measure the real path delay. Therefore, in order to accurately measure the link delay, the measurement tool must be able to find out the real forwarding path in advance. Based on this discovery, we propose a new software defined flow tracking mechanism "FlowTrace", which is used to track the forwarding path of arbitrary traffic and to measure the link delay experienced by the data stream. The tool calculates the forwarding path of the stream by collecting the flow table of the switch. However, if the flow table is queried directly from the switch, it will generate a large amount of data plane traffic, which will bring huge overhead. Therefore, we propose a passive zero-overhead stream table collection method to solve this problem. After obtaining the real forwarding path of the stream, we propose a new measurement method to measure the network delay of different streams. Finally, the experimental results show that the proposed method can accurately find out the real forwarding path of the stream and measure the delay experienced by different kinds of streams.
【作者单位】: State
【基金】:Project supported by the National High-Tech R&D Program(863)of China(No.2015AA016101) the National Basic Research Program(973)of China(No.2012CB315801-1) the Beijing Nova Program,China(No.Z151100000315078) the National Natural Science Foundation of China(No.61302089)
【分类号】:TP393.0
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1944177
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