基于SDN多控制器优化选择的负载均衡算法研究

发布时间：2024-12-04 23:44

　　软件定义网络(Software-defined network,SDN)是现代互联网中的一种新兴的网络技术,通过将控制平面与数据平面解耦,驱动网络易于管理和创新演化。SDN的智能体现在一个这样的事实:一个逻辑集中的控制器通过为交换机提供可以决定它的处理数据包行为的规则来管理交换机。由于网络规模的扩展,集中化控制器的可扩展性成为SDN的一个主要问题。部署分布式控制器是处理这一问题的一种很有前途的方法,一个控制器管理网络中的部分交换机。然而由于控制器与交换机之间的静态映射,这种分布式架构会引起负载分配不均。网络负载均衡影响网络的性能,所以解决分布式软件定义网络中的控制器负载均衡问题显得尤为紧要。本文所做的主要研究工作如下:(1)介绍了软件定义网络的研究背景和意义,精细描述了SDN多控制器及控制平面负载均衡的研究现状,阐述了SDN的定义及体系架构,介绍了控制器的体系架构及几种常用的控制器,简要介绍了负载均衡技术及其分类。(2)针对SDN多控制器部署导致的控制器负载分配不均问题,本文提出了一种基于博弈论的负载均衡(game theory-based load balancing,GTLB)机制。...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-5网络通信开销

湘潭大学硕士学位论文33模拟交换机发包分组测试算法。以文献[65]描述的流量特征配置实验参数，流的大小呈现分布式和具有不同的到达速率，流平均速率v为500kb/s.假设所有控制器具有相同性能，处理容量的上限为ωr=10MB，资源利用率r是在0和1之间，Flow<sub>m</su....

图3-6流建立时间

GTLB通过构建博弈域，综合思量多重代价，利用粒子群算法求优化解，在控制器与交换机以及控制器之间的通信开销均较低。因此，综合考虑通信开销介于交换机-控制器以及两个控制器之间的情况，MCB、DPCLB、GAME-SM、GTLB四种机制的总开销分别是1250Kb/s、800Kb/s、....

图3-7流的平均建立时间3）控制器负载均衡

湘潭大学硕士学位论文35流的平均建立时间通过流建立时间量化统计得到，如图3-7所示。GTLB的流平均建立时间明显低于MCB、GAME-SM，略低于DPCLB，分别下降57.1%、14.3%、33.3%，平均缩短了0.12s。图3-7流的平均建立时间3）控制器负载均衡每个控制器的资....

图3-8控制器资源利用率

湘潭大学硕士学位论文35流的平均建立时间通过流建立时间量化统计得到，如图3-7所示。GTLB的流平均建立时间明显低于MCB、GAME-SM，略低于DPCLB，分别下降57.1%、14.3%、33.3%，平均缩短了0.12s。图3-7流的平均建立时间3）控制器负载均衡每个控制器的资....

本文编号：4014359