一种高效的数据中心流表与链路联合均衡算法

发布时间：2021-07-03 15:18

　　针对基于软件定义网络（SDN）的数据中心中老鼠流带宽小、持续时间短且网络占比高、容易导致流表负载不均衡,而大象流容易引起链路负载不均衡的特点,本文提出一种高效的数据中心网络流表与链路联合均衡算法（JLBFTL）。该算法将新到来的流量全默认为老鼠流,提出路径流表评价指标评价并选取路由路径,实现流表负载均衡;周期性监测网络中的流量,对新监测到的大象流,提出路径链路评价指标评价并选取路径,实现链路负载均衡。当网络中有大量突发流量时,可能导致部分链路负载过重,造成链路负载不均衡,此时,本文提出通过选择合适的大象流,利用备份路径和组表进行有效分流实现链路快速均衡。仿真结果表明,本文提出的JLBFTL算法与SRL+FlowFit、L2RM算法相比,在丢包率、带宽利用率和吞吐量方面均有不同程度的改善,提高了网络性能。 

【文章来源】：高技术通讯. 2020,30(06)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

基于SDN的数据中心网络架构

本文提出的流表与链路联合均衡算法架构如图2所示。主要包括备选路径集计算模块、路由初始化模块、大象流监测模块、大象流调度模块、分流模块以及流表下发模块。2.1.1 备选路径集计算模块

本文将所提出的JLBFTL算法与SRL+FlowFit、L2RM算法进行对比,并从平均丢包率、平均带宽利用率及吞吐量3个方面比较了这3种算法的网络性能。由图3、图4可得到表1、表2中信息,从该信息中可以得知,相比于L2RM与SRL+FlowFit,本文所提JLBFTL算法平均丢包率在整个区间上平均降低了12.6%和11.6%,平均带宽利用率平均提升了9.3%和14.7%。这是由于SRL+FlowFit只考虑了网络链路负载均衡,而忽视了交换机流表容量有限的问题,容易引发流表溢出,导致丢包;L2RM虽通过动态调整流表空闲时间来缓解流表的溢出,但其随机选取初始化路由,容易使链路发生拥塞,造成丢包和包延迟。JLBFTL同时考虑流表负载均衡与链路负载均衡,能够有效缓解流表溢出和链路拥塞,尤其保障了数目多但携带数据量少的老鼠流的正常传输,减少了丢包和包延迟,使得JLBFTL算法的平均丢包率和平均带宽利用率得到改善。图4 3种算法平均带宽利用率比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流调度选择的DCN动态负载均衡算法[J]. 李松州,束永安.  计算机应用研究. 2019(01)
[2]基于SDN的服务器集群动态流量调度方法[J]. 曹绍华,卢清华,张红霞,薛华威.  中国电子科学研究院学报. 2016(06)



本文编号：3262835