基于SDN的数据中心网络流量调度策略研究与实现
发布时间：2021-04-18 10:38
近年来,伴随着大数据、云计算等技术的快速发展,数据中心网络（Data Center Network,DCN）中的流量呈现出迅速增长的趋势。如何对数据中心网络中的流量进行调度,以提高网络性能和服务质量成为了当前的一个研究热点。传统的流量调度方法由于缺少全局网络视图,容易将多条大象流映射到同一条路径从而造成网络拥塞,影响网络的性能。而软件定义网络（Software Defined Networking,SDN）作为一种新型的网络架构,将网络中的控制平面和数据平面进行了分离,提供对分布式网络的集中管理和细粒度的流量控制能力,能够较好解决传统流量调度方法中存在的问题。因此,本文主要围绕数据中心网络的流量调度问题,通过结合SDN技术,对数据中心网络的流量调度策略展开研究,以提高数据中心网络的性能和服务质量,论文的主要工作如下:1)针对传统静态流量调度方法由于没有考虑链路状态及流量特征,在网络负载增大时容易造成网络服务质量下降的问题,提出了面向服务质量保障的动态流量调度策略DSFlows（Dynamic Scheduling Flows）,该方法能够根据控制器所获取到的网络状态,通过综合考虑各路径...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
k=4的Fat-tree网络拓扑
华南理工大学硕士学位论文12图2-2SDN网络架构图2.2.2SDN控制器SDN网络架构中的控制平面主要由SDN控制器组成，SDN控制器的作用主要是维护整个网络的全局视图，实现对网络的集中控制。对于数据平面，SDN控制器能够通过南向接口实现对底层网络设备的转发决策和状态监测；对于应用平面，SDN控制器能够通过北向接口向上层应用开放可用的编程接口，允许网络人员编写相应的网络应用程序实现对网络资源的灵活管理。随着SDN技术的发展，工业界对SDN控制器的功能也提出了更多的要求。作为SDN的核心，控制器的开发和设计一直是SDN领域的研究热点。在一些研究机构和企业厂商的共同努力之下，不少具有各自特点和优势的控制器已经被提了出来。如表2-1所示，列出了几款主流的SDN开源控制器。表2-1SDN控制器简介表控制器开发语言特征NOX[36]C++Nicira公司主导开发的首款SDN控制器，开发成本较高，只支持单线程操作和OpenFlow1.0版本
华南理工大学硕士学位论文14图2-3Ryu控制器架构图2.2.3OpenFlow交换机在SDN网络架构中，数据平面一般是由多个OpenFlow交换机组成，如图2-4所示，描述了OpenFlow交换机的组成部分，主要包括流表、组表、Meter表以及连接外部控制器的安全通道，本节将对各个组成部分进行介绍。图2-4OpenFlow交换机结构图1)流表流表一般包含多个流表项，用来匹配、处理和转发数据包，流表项的结构如表2-2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SDN的数据中心网络多路径流量调度算法[J]. 金勇,刘亦星,王欣欣. 计算机科学. 2019(06)
[2]面向带宽碎片最小化和QoS保障的数据中心网络流量调度算法[J]. 唐宏,王欣欣,刘亦星. 电子与信息学报. 2019(04)
[3]基于软件定义网络的流量工程[J]. 周桐庆,蔡志平,夏竟,徐明. 软件学报. 2016(02)
[4]Nimble:一种适用于OpenFlow网络的快速流调度策略[J]. 李龙,付斌章,陈明宇,张立新. 计算机学报. 2015(05)
硕士论文
[1]基于SDN的控制器负载均衡与数据中心网络流量调度研究[D]. 李松州.安徽大学 2019
[2]基于SDN的数据中心网络大象流检测与调度策略研究[D]. 汤倩.湖南师范大学 2019
[3]基于SDN的数据中心网络流量调度策略研究[D]. 黄马驰.重庆邮电大学 2017
[4]基于SDN的数据中心网络负载均衡的研究与实现[D]. 陈龙.浙江大学 2017
[5]基于SDN的数据中心网络负载均衡关键技术研究[D]. 张富强.国防科学技术大学 2016
本文编号：3145331
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
k=4的Fat-tree网络拓扑
华南理工大学硕士学位论文12图2-2SDN网络架构图2.2.2SDN控制器SDN网络架构中的控制平面主要由SDN控制器组成，SDN控制器的作用主要是维护整个网络的全局视图，实现对网络的集中控制。对于数据平面，SDN控制器能够通过南向接口实现对底层网络设备的转发决策和状态监测；对于应用平面，SDN控制器能够通过北向接口向上层应用开放可用的编程接口，允许网络人员编写相应的网络应用程序实现对网络资源的灵活管理。随着SDN技术的发展，工业界对SDN控制器的功能也提出了更多的要求。作为SDN的核心，控制器的开发和设计一直是SDN领域的研究热点。在一些研究机构和企业厂商的共同努力之下，不少具有各自特点和优势的控制器已经被提了出来。如表2-1所示，列出了几款主流的SDN开源控制器。表2-1SDN控制器简介表控制器开发语言特征NOX[36]C++Nicira公司主导开发的首款SDN控制器，开发成本较高，只支持单线程操作和OpenFlow1.0版本
华南理工大学硕士学位论文14图2-3Ryu控制器架构图2.2.3OpenFlow交换机在SDN网络架构中，数据平面一般是由多个OpenFlow交换机组成，如图2-4所示，描述了OpenFlow交换机的组成部分，主要包括流表、组表、Meter表以及连接外部控制器的安全通道，本节将对各个组成部分进行介绍。图2-4OpenFlow交换机结构图1)流表流表一般包含多个流表项，用来匹配、处理和转发数据包，流表项的结构如表2-2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SDN的数据中心网络多路径流量调度算法[J]. 金勇,刘亦星,王欣欣. 计算机科学. 2019(06)
[2]面向带宽碎片最小化和QoS保障的数据中心网络流量调度算法[J]. 唐宏,王欣欣,刘亦星. 电子与信息学报. 2019(04)
[3]基于软件定义网络的流量工程[J]. 周桐庆,蔡志平,夏竟,徐明. 软件学报. 2016(02)
[4]Nimble:一种适用于OpenFlow网络的快速流调度策略[J]. 李龙,付斌章,陈明宇,张立新. 计算机学报. 2015(05)
硕士论文
[1]基于SDN的控制器负载均衡与数据中心网络流量调度研究[D]. 李松州.安徽大学 2019
[2]基于SDN的数据中心网络大象流检测与调度策略研究[D]. 汤倩.湖南师范大学 2019
[3]基于SDN的数据中心网络流量调度策略研究[D]. 黄马驰.重庆邮电大学 2017
[4]基于SDN的数据中心网络负载均衡的研究与实现[D]. 陈龙.浙江大学 2017
[5]基于SDN的数据中心网络负载均衡关键技术研究[D]. 张富强.国防科学技术大学 2016
本文编号：3145331
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3145331.html
