软件定义网络中基于队列管理的优化流量自适应调度算法

发布时间：2021-07-25 10:48

　　针对当前突发大数据流在单路径调度中产生的链路拥塞问题,为了减少网络链路拥塞、提高网络性能,提出了一种基于队列管理的媒体优化流量自适应调度算法。首先,制定多策略调度策略,对于用于数据平面上的流列队使用特定选择策略的固定优先级调度,通过软件定义网络（SDN）传输媒体优化流量。然后对不同调度策略和条件下SDN中资源管理的有效性进行了全面分析,通过对单个应用资源分配问题和全网应用资源分配问题的迭代求解,得出优化问题的近似最优解。最后与传统的MPLSTE和ECMP算法进行性能对比和分析。结果表明:提出的自适应调度算法本文方法比MPLSTE和ECMP算法能够多转发约9%的流量,在平均链路利用率和平均传输时延几项性能指标上,均优于对比算法。 

【文章来源】：重庆理工大学学报(自然科学). 2020,34(07)北大核心

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【部分图文】：

SDN层次结构

SDN明确地将网络控制功能与网络交换元件分开(如图2)，控制层是整个架构的核心。通过将控制平面从网络元件移动到独立服务器中，开关元件可以保持简单的设置，通用且成本有效，同时控制平面可以依赖于分布式系统的实现设计原则，而不是局限于分布式路由协议。SDN主要用于影响或集中控制平面决策，它使网络运营商能够更有效地配置基于网络的生产系统，并实现商业供应商无法提供的新行为。如今，几家交换机供应商都支持OpenFlow———这是一种支持以太网交换的细粒度、流量级控制的框架。OpenFlow目前用于全球数据中心的流量管理。

为定义整个系统的通用模型，使用{Fi}1≤i≤n表示1组包流。假设流Fi中的所有包都具有相同的大Di，同时假设所有流形成全局队列(Q)，其可以通过内部分类机制划分为子队列{Qj}1≤j≤m2。该队列分解过程基于流优先级(例如流量中的包的大小)。调度程序将端口分配给所有列队的流，并根据流的包大小，更新所有端口的传输带宽(如图3)。调度程序使用保留表进行静态分配以维护资源工作负载(Wp)。模型中的资源定义为交换机端口(P)。为简单起见，本文假设所有资源具有相同的容量，并且每个流Fi需要1个带宽单位。本文假定流量是根据具有相同参数λ的泊松分布到达的。流量大小具有指数分布的处理时间，平均值等于1/μ。

【参考文献】：
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硕士论文
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[2]Hama中满足公平性和负载均衡资源调度器的研究及实现[D]. 王硕.电子科技大学 2016
[3]PCS网络基于运动的位置更新策略改进和建模分析[D]. 刘玉.西南交通大学 2014



本文编号：3301885