SDN中基于可靠性优化的控制器放置策略研究

发布时间：2019-05-07 11:07

【摘要】：传统网络中,由于网络设备的控制平面和转发平面的紧耦合关系,在成本、可扩展性、可管理性、灵活性上等方面带来了诸多问题,最近几年逐渐兴起的软件定义网络(Software Defined Network,SD N)通过引入网络可编程架构,正试图打破这种僵局,成为近几年产业界和工业界关注的热门话题。随着SDN在实际大型网络拓扑以及广域网中部署的增加,单控制器的部署方案难以满足实际部署的需求,分布式的多控制器部署是解决控制平面可扩展性的有效途径。在分布式多控制器部署场景中,控制器的放置策略将是一个重要问题,而在考虑控制器的放置决策时,控制器与交换机之间通信的可靠性是一个重要性能参数。所以该论文研究了软件定义网络中基于可靠性优化的控制器放置问题。首先,论文针对当前分布式的多控制器部署方案中控制器的具体放置问题,提出以控制器和交换机之间连通可靠度作为控制器放置的优化目标。接着论文根据控制器和交换机之间的路径条数分两种场景建立了控制器放置的模型。在单路径的场景中,论文提出基于聚类的控制器放置算法,对网络可靠性进行全局优化,论文通过修改传统聚类算法中评价聚类性能的准则函数使其适用于论文所提模型,并添加初始候选节点集合提高了算法的收敛速度。此外论文还提出一种基于贪婪的控制器放置算法,对网络可靠性进行局部优化,该算法的计算和时间复杂度都较低,易于工程实现。然后论文把上述两种算法扩展到多条路径的场景下,提出一个可靠性影响因子(RF)的概念,能结合前面两种控制器放置算法实现对网络可靠性的优化。文章最后在Internet2OS3E和Internet Topology Zoo上对以上两种场景下的控制器放置算法进行了仿真,并与随机算法进行比较,验证了算法对可靠性优化效果的有效性。
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【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.05

【参考文献】