基于软件定义网络的等价多路由网络负载均衡策略

发布时间：2020-11-21 00:57

　　 等价多路由网络(Equal-Cost Multipath Routing,ECMP)是指到达同一个目的地址存在多条不同路由的网络环境,例如,在数据中心网络和无线Mesh网络中,任意一对源节点和目的节点之间存在多条等价路径。如果使用传统的路由技术,发往该目的地址的数据包只能利用其中的一条路径,其它路径处于备份状态或无效状态,并且在动态路由环境下,相互的切换需要一定的时间。而等价多路径路由协议可以在该网络环境下同时使用多条路径,不仅增加了传输带宽,而且为负载均衡策略的实施提供了物理基础。软件定义网络技术(Software Defined Networks,SDN)为在等价多路由网络中实施负载均衡策略提供了全新的手段。SDN控制器具有全局视图,可以根据当前网络负载情况,通过下发流表的方式,将数据流动态调度到不同路径上,从而避免网络拥塞。本文分别在有线和无线两种网络场景下,运用SDN理念,提出了两种等价多路由网络中的负载均衡算法。在有线场景下,以数据中心网络Fat-tree架构为研究对象,提出基于路由表压缩的多路径路由控制(Dynamic Multipath Routing Control,DMRC)算法,为数据中心网络多条等价路径分配适当的二进制号码,从而压缩交换机路由表条目数;在无线场景下,以无线Mesh网络为研究对象,提出基于信道干扰和无线链路速率联合优化的多信道负载均衡(Traffic Balance with Awareness of Radio Interference and Wireless Link Rate,TBIR)算法,可以充分利用无线电频谱中离散的频点,增加网络容量。仿真实验表明,两种算法在多路径网络中在网络吞吐率和端到端时延等方面均实现了更好的负载均衡效果。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.0
【部分图文】：

第 2 章 相关工作树的根节点交换机的链路数量比它下面任何一个交换机拓扑结构也称为 Clos 体系结构，Close 体系结构可以追并且是一种有效的无阻塞交换体系结构，Clos 体系结构结构，也可用于以太网交换机本身的内部构造。Fat-tr逐渐接近网络核心的过程中，上一层的聚合带宽不会小论是使用大量的低带宽链路还是使用少量的高带宽链路Fat-tree 架构这个大前提。入层交换机和汇聚层交换机被划分为不同的 Pod。单个机和全体汇聚层交换机相连构成完全二分图，如图2-1

无线 Mesh 网络0 世纪末，互联网和个人计算机的出现引领了信息革命，人类获取信息生了翻天覆地的变化，有线网络由于布线复杂、不便于移动的天然缺陷线网路登上了历史舞台。图 2-2 k=4 Fat-tree 架构

无线 Mesh 网络20 世纪末，互联网和个人计算机的出现引领了信息革命，人类获取信息的发生了翻天覆地的变化，有线网络由于布线复杂、不便于移动的天然缺陷无线网路登上了历史舞台。图 2-2 k=4 Fat-tree 架构
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本文编号：2892278