【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Softerware Defined Network,SDN)通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的控制功能抽象出來形成控制層,讓網(wǎng)絡(luò)成為一種可以靈活調(diào)配的資源。這種轉(zhuǎn)控分離的SDN架構(gòu)有效降低網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性,并為網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)大的可編程性,滿足不同網(wǎng)絡(luò)用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的需求。早期整個SDN中僅部署一臺控制器管控全網(wǎng),現(xiàn)階段隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得越來越復(fù)雜,整個網(wǎng)絡(luò)完全依賴于一臺控制器難以保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性。為解決單控制器架構(gòu)帶來的性能瓶頸、單點(diǎn)故障和可擴(kuò)展性等問題,基于多控制器架構(gòu)的SDN應(yīng)運(yùn)而生。多控制器架構(gòu)在提升網(wǎng)絡(luò)性能的同時,也為控制層的故障檢測與恢復(fù)提供了良好的基礎(chǔ)。本文主要針對SDN控制層的故障檢測和恢復(fù)進(jìn)行相關(guān)研究。在SDN控制層的故障檢測方面,現(xiàn)有控制器故障檢測算法多采用固定超時值的方式進(jìn)行故障檢測,固定超時值的設(shè)置非常困難,其大小將直接影響故障檢測算法的檢測性能。因此,本文設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)故障檢測算法,該算法基于檢測響應(yīng)時延與控制器CPU利用率動態(tài)調(diào)整檢測時延。最后通過仿真將本文所設(shè)計(jì)算法與灰度預(yù)測算法、指數(shù)移動平均算法的預(yù)測效果進(jìn)行比較,結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)算法預(yù)測準(zhǔn)確率明顯高于其它對比算法。在控制層故障恢復(fù)方面,將故障域內(nèi)的交換機(jī)遷移至幸存控制器控制域內(nèi)是實(shí)現(xiàn)控制層故障恢復(fù)的有效方式�，F(xiàn)有基于交換機(jī)遷移機(jī)制的控制層故障恢復(fù)算法中交換機(jī)遷移方式粗放,目標(biāo)控制器的選取多僅以交換機(jī)-控制器時延或目標(biāo)控制器負(fù)載作為衡量指標(biāo),容易導(dǎo)致目標(biāo)控制器選取僵化,難以保證控制層故障恢復(fù)后具有良好的綜合性能。因此,本文設(shè)計(jì)了一種基于交換機(jī)遷移的目標(biāo)控制器選取算法,綜合考量交換機(jī)-控制器時延、控制器負(fù)載和鏈路故障率多種指標(biāo)選取目標(biāo)控制器。最后將本文所設(shè)計(jì)算法與Survivor算法、PPF算法在交換機(jī)-控制器時延,控制器負(fù)載和鏈路故障率方面進(jìn)行比較,結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)算法在維持鏈路故障率和交換機(jī)-控制器時延一定的條件下,有效平衡了目標(biāo)控制器之間的負(fù)載,整體性能優(yōu)于其它對比算法。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.02

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