基于混合SDN的多路径负载均衡策略研究
[Abstract]:In recent years, with the rapid expansion of network scale and the rapid development of Internet applications, network traffic has put forward a growing demand for link bandwidth. As an important means to optimize network performance, network link load balancing technology is being paid more and more attention by network operators. At present, in IP networks using OSPF protocol, the optimal network link weights are generally used to realize the balanced distribution of network traffic. The link weight optimization belongs to the local optimization, and it is easy to form congestion in the bottleneck link of the network, resulting in great delay, which can not meet the needs of different network applications. SDN is a new network architecture. The traditional network control layer and data forwarding layer are decoupled. The SDN controller can integrate the link state information of the whole network and calculate the optimal routing path for the traffic flow of the network from the perspective of global optimization. To meet the QoS requirements of various Internet applications, the centralized control of the whole network is realized, and the utilization of link bandwidth is improved, so that the network resources can be utilized more fully. It is too expensive to replace the traditional IP network with SDN equipment, and the SDN technology is not mature and needs a long time development. In the process of future development, SDN devices gradually replace the traditional IP network routers. In the network, SDN devices and traditional routers coexist, that is, hybrid SDN network architecture. In view of the problem that SDN controller still uses single path routing in current SDN research, a new disjoint multipath routing algorithm is proposed and deployed on SDN controller. Combined with the advantage of arbitrary multipath forwarding in SDN devices, the routing algorithm can distribute network traffic more evenly across the network. To solve the load balancing problem in hybrid SDN networks, a new complete polynomial time approximation algorithm (Fully Polynomial Time Approximation Scheme,FPTAS) is proposed in this paper. In fact, the load balancing problem under the hybrid SDN network architecture is very similar to the maximum parallel flow problem in the traditional multi-commodity flow problem. By analyzing the characteristics of the traffic distribution in the network, we establish a mathematical model for the problem. Then, according to the heuristic algorithm of the maximum parallel flow problem and the multipath routing of SDN devices, we propose a load balancing algorithm for SDN network flows under the hybrid SDN network architecture. After the simulation and analysis of the network link load balancing algorithm under the hybrid SDN network architecture, it is found that the algorithm is better than the traditional load balancing algorithm based on OSPF protocol and existing SDN, and the maximum network link utilization ratio is smaller. Network resources have been more fully utilized.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP393.0
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,本文编号:2334620
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