基于SDN的流量调度技术研究

发布时间：2020-09-25 10:21

　　随着网络规模不断发展,网络带宽利用率低的问题越来越突出。究其根本,是因为传统流量调度技术是网络节点以自己为中心来计算到达目的节点的路径,不具备全局网络视图,所以很难进行良好的流量调度。同时,当前业务应用对服务质量(QoS)的要求越来越高,而使用传统流量调度技术的网络无法满足当前业务应用对QoS的需求。软件定义网络(SDN)是近几年新兴的一种网络架构,该架构将网络设备的控制层与转发层解耦并将其集中到独立的控制器中,通过该控制器能够获取全局网络视图。所以,为解决传统网络的流量调度技术所存在的问题,基于SDN的流量调度技术成为研究热点,本文的主要工作就是基于SDN的流量调度技术研究。本文在研究了传统流量调度技术和SDN关键技术的基础上,参与基于SDN的流量调度实际项目,对该项目进行需求分析,重点设计实现了基于SDN的流量调度系统中的流量调度算法模块,并针对按约束寻路子模块展开进一步研究。首先,为实现按约束寻路功能,本文研究设计了基于SDN的改进CSPF算法,该算法由多约束多目标选路算法和次优选路算法构成。多约束多目标选路算法利用SDN提供的全局网络视图和用户自定义的应用约束条件进行选路,能够提高网络带宽利用率,也能满足业务应用对QoS的需求。次优选路算法是多约束多目标选路算法的补充,该算法在多约束多目标选路算法没有规划出路径的情况下,放宽约束条件以计算出路径,保障业务传输可达性。然后,对基于SDN的改进CSPF算法和Dijkstra算法、最宽-最短路径算法、满足带宽约束的最小时延算法在不同的网络拓扑结构下进行仿真对比,仿真结果验证了基于SDN的改进CSPF算法的适用性以及良好的性能优势。同时,对该算法的次优选路进行仿真,验证该算法对业务传输可达性的保证。最后,搭建实际的SDN环境,在该环境下对基于SDN的改进CSPF算法进行测试,验证该算法在SDN环境下的有效性以及对业务应用的QoS保障。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.0
【部分图文】：

架构图,架构

图 2-7 ODL 架构图DL 控制器采用 Java 语言开发，可以运行在支持 Java 的平台上。该控制块化、可灵活插拔的控制平台作为核心，由开放的北向 API、控制器平协议插件组成。本课题中ODL的北向API是REST（Representation State Tr42]，REST 指的是一组架构约束条件和原则。应用层的业务应用可以通过式调用北向 API 以获得底层网络资源、设计部署各种应用策略[43]。服务Service Abstract Level）[44]是控制器模块化的核心。SAL 南向连接多种协屏蔽不同协议的差异性，自动适配不同的物理设备，因此能为北向功能性服务。南向接口主要是设备提供商所开放的设备接口，南向协议主要有ple Network Management Protocol ）[45]、NETCONF（Network Configcol ）[46][47]、BGP-LS（Border Gateway Protocol-Link State）[48]、OpenFlow 等备与控制器的通信。DN 技术以网络设备的转发和控制分离为核心。网络设备的控制面交由 SD管理后，SDN 控制能够通过南向协议收集整网的拓扑状态信息，对信息护，然后将全局网络视图交由流量调度技术处理，实现良好的流量调度

示意图,方案,示意图,控制平面

图 3-2 OverLay 方案示意图控制器BGP-LSNETCONF图 3-3 控制平面方案示意图，OpenFlow 方案简化了配置管理而且具有可扩展的优点，的限制，因为方案需要设备都是 OpenFlow 交换机。OverL

量调度算法的路径计算结果以该仿真平及链路质量的导入也都是通过该仿真平的实现步骤进行介绍。面过创建窗体实现，创建 TopoFrame 和 To呈现和操作窗体，TopoInfoFrame 为节此处的应用流是在该仿真平台中构建的流对网络链路质量的要求。e 窗体和 TopoInfoFrame 窗体ame 窗体如图 4-2 所示。从该图中可以菜单包含“Add Node”、“Import Topo”lear Topo”菜单项，通过鼠标点击这些导入拓扑、导入链路质量、测试算法、

【参考文献】