軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制平面的彈性資源調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-11-11 15:56
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)固化的特點使得網(wǎng)絡(luò)的配置與新服務(wù)的演進變得非常復雜,當前的網(wǎng)絡(luò)需要更強的靈活性是一個突出的問題。動態(tài)、可控、可編程、高性價比的架構(gòu)——軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software-defined network,簡稱SDN)應(yīng)運而生。而SDN網(wǎng)絡(luò)中單控制器更易于新業(yè)務(wù)的測試與部署,但也成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸,現(xiàn)今大型網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)中心采用控制器集群技術(shù),可以避免單點失效,解決可擴展性差、易受攻擊等問題。然而,主流的集群架構(gòu)仍采用“控制器-交換機”靜態(tài)式管控關(guān)系,使得控制器集群的資源浪費難以避免。對此問題,本文首先分析了控制器集群的相關(guān)技術(shù),剖析了因靜態(tài)的管控關(guān)系無法適應(yīng)動態(tài)流量變化而導致的控制器集群資源分配不均衡的問題。進而提出并實現(xiàn)了在OpenDaylight平臺上控制平面的一種彈性資源調(diào)度技術(shù),從CPU、內(nèi)存的資源考慮,在對申請連接的交換機做初始的控制器分配后,通過對每個控制器剩余資源的監(jiān)測,動態(tài)地調(diào)整控制器與交換機的管控關(guān)系,有選擇性地喚醒或休眠結(jié)點,避免集群的資源缺失或過剩問題。最后,通過實驗證明,控制平面的彈性資源調(diào)度技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)流量動態(tài)變化的情況下,縮短了交換機請求回復的時間,保證了集群的有效運轉(zhuǎn),同時也減少了資源消耗。
【學位單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TP393.02
【部分圖文】:
向數(shù)據(jù)平面下發(fā)流表;應(yīng)用平面提供一些如簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)等的??軟件服務(wù)和基礎(chǔ)工具[15],用于遠程監(jiān)控,管理控制器及其功能,控制平面與數(shù)據(jù)??平面通過南向接口通信,應(yīng)用平面與控制平面通過北向接口通信,如圖1.1(b)所??示。由于控制平面與數(shù)據(jù)平面分離,控制器與其上的應(yīng)用可以根據(jù)自己特定的需??求,如安全策略、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、流量工程、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,通過南向接口下發(fā)指定??的流表
?域2??圖1.2控制器集群的多域路徑下發(fā)流程??圖1.3是邏輯集中型控制器的簡單架構(gòu),由圖可見控制器之間有一個數(shù)據(jù)存??儲機制,使其共享同一個網(wǎng)絡(luò)視圖。為了維護全局視圖、制定全局最優(yōu)解,這些??物理分布的控制器通過東西向API互相同步自己的狀態(tài)。SDN控制器在建立全局??網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前,必須將集群中其他控制器的本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行匯總,當一個控制器??本地視圖變化后,也需要通知集群中其他控制器。集群中的控制器的狀態(tài)具有一??致性的,所以這類控制器也被稱為對等型控制器或復制狀態(tài)式控制器。??有兩種從其他SDN控制器獲取網(wǎng)絡(luò)信息的方式,分別是輪詢模式與發(fā)布-訂??閱模式。????輪詢:即使沒有網(wǎng)絡(luò)信息變化,每臺控制器也周期性地詢問其他控制器??最新的網(wǎng)絡(luò)信息,比如每十分鐘更新一次新的交換機情況。這會導致網(wǎng)??絡(luò)信息更新的時延
域1?域2??圖1.2控制器集群的多域路徑下發(fā)流程??圖1.3是邏輯集中型控制器的簡單架構(gòu),由圖可見控制器之間有一個數(shù)據(jù)存??儲機制,使其共享同一個網(wǎng)絡(luò)視圖。為了維護全局視圖、制定全局最優(yōu)解,這些??物理分布的控制器通過東西向API互相同步自己的狀態(tài)。SDN控制器在建立全局??網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前,必須將集群中其他控制器的本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行匯總,當一個控制器??本地視圖變化后,也需要通知集群中其他控制器。集群中的控制器的狀態(tài)具有一??致性的,所以這類控制器也被稱為對等型控制器或復制狀態(tài)式控制器。??有兩種從其他SDN控制器獲取網(wǎng)絡(luò)信息的方式,分別是輪詢模式與發(fā)布-訂??閱模式。????輪詢:即使沒有網(wǎng)絡(luò)信息變化,每臺控制器也周期性地詢問其他控制器??最新的網(wǎng)絡(luò)信息
【參考文獻】
本文編號:2879410
【學位單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TP393.02
【部分圖文】:
向數(shù)據(jù)平面下發(fā)流表;應(yīng)用平面提供一些如簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)等的??軟件服務(wù)和基礎(chǔ)工具[15],用于遠程監(jiān)控,管理控制器及其功能,控制平面與數(shù)據(jù)??平面通過南向接口通信,應(yīng)用平面與控制平面通過北向接口通信,如圖1.1(b)所??示。由于控制平面與數(shù)據(jù)平面分離,控制器與其上的應(yīng)用可以根據(jù)自己特定的需??求,如安全策略、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、流量工程、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,通過南向接口下發(fā)指定??的流表
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域1?域2??圖1.2控制器集群的多域路徑下發(fā)流程??圖1.3是邏輯集中型控制器的簡單架構(gòu),由圖可見控制器之間有一個數(shù)據(jù)存??儲機制,使其共享同一個網(wǎng)絡(luò)視圖。為了維護全局視圖、制定全局最優(yōu)解,這些??物理分布的控制器通過東西向API互相同步自己的狀態(tài)。SDN控制器在建立全局??網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前,必須將集群中其他控制器的本地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行匯總,當一個控制器??本地視圖變化后,也需要通知集群中其他控制器。集群中的控制器的狀態(tài)具有一??致性的,所以這類控制器也被稱為對等型控制器或復制狀態(tài)式控制器。??有兩種從其他SDN控制器獲取網(wǎng)絡(luò)信息的方式,分別是輪詢模式與發(fā)布-訂??閱模式。????輪詢:即使沒有網(wǎng)絡(luò)信息變化,每臺控制器也周期性地詢問其他控制器??最新的網(wǎng)絡(luò)信息
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 吁迎平;秦華;;OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中控制器負載均衡策略研究[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2015年03期
2 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長友;張國敏;蔣培成;;基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J];軟件學報;2013年05期
本文編號:2879410
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