針對(duì)分布式SDN控制平面中控制流傳輸路徑選擇問(wèn)題,分析控制流傳輸?shù)目煽啃圆⑻岢鲆环N控制森林的控制流路徑選擇模型.該模型是基于網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)組件故障的影響程度,通過(guò)啟發(fā)式優(yōu)化來(lái)尋求近似最優(yōu)解.最后,在多個(gè)拓?fù)渖线M(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),將所提的算法與已有的算法在可靠性、路徑長(zhǎng)度等方面進(jìn)行分析與比較,結(jié)果表明,該算法能有效提高可靠性并對(duì)路徑長(zhǎng)度造成的影響極小. 

【文章來(lái)源】：福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(02)北大核心

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【部分圖文】：

單控制器的生成樹(shù)

如圖2所示, 控制器C1和C2是控制森林中的兩個(gè)控制器. 在圖2(a)中S7連接到控制器C1, 若S7的父節(jié)點(diǎn)S8故障, S7因缺少非樹(shù)鏈路重路由控制流導(dǎo)致其將與C1失去連接, 即S7是一個(gè)不被保護(hù)的節(jié)點(diǎn). 而在圖2(b)中, S7連接到C2, 因此能夠被S3保護(hù).由于多控制器的存在, 有額外的保護(hù)機(jī)制存在. 即一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以被另一個(gè)控制域中的節(jié)點(diǎn)保護(hù), 在其父節(jié)點(diǎn)故障時(shí)將控制流重路由到另一個(gè)控制器. 盡管存在一致性的問(wèn)題, 但該機(jī)制保證節(jié)點(diǎn)能正常工作, 特別當(dāng)分布式控制平面中某個(gè)控制器故障時(shí), 其優(yōu)點(diǎn)更能得到體現(xiàn). 如果一個(gè)控制器故障, 該控制器管轄的交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的控制流都將受影響, 使控制域內(nèi)的交換機(jī)處于失聯(lián)狀態(tài). 在圖2(b)中, S8可重路由控制流到S6, 與C2建立新的連接, 不因C1故障而失去與控制平面的連接. 上述保護(hù)機(jī)制被定義為森林保護(hù), C2被稱為S8的保護(hù)控制器. 然而, 森林保護(hù)還需要考慮保護(hù)控制器的負(fù)載問(wèn)題, 因?yàn)槠淇赡軙?huì)大幅增加保護(hù)控制器的負(fù)載, 從而增加網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)故障的風(fēng)險(xiǎn). 本研究引入控制器的負(fù)載限制Lr以避免由森林保護(hù)引起的控制器過(guò)載, 用Lr表示放置在節(jié)點(diǎn)r上的控制器能管理的交換機(jī)的最大數(shù)量. 同時(shí), 用L ri r =1表示放置在節(jié)點(diǎn)r上的控制器有足夠的剩余負(fù)載來(lái)管理節(jié)點(diǎn)i的子孫節(jié)點(diǎn). L ri r 可以根據(jù)下式計(jì)算:

圖3～4是兩種算法在兩種放置方法下, 控制器從3個(gè)增加到6個(gè)時(shí)的森林權(quán)重的統(tǒng)計(jì)結(jié)果, 其中, 控制器負(fù)載上限Lr設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù). 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知, 隨著控制器數(shù)量的增加, w(F)下降. 對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的AboveNet, 當(dāng)控制器的數(shù)量為5個(gè)時(shí), CTPS算法構(gòu)造的控制森林中只有一個(gè)葉節(jié)點(diǎn)未被保護(hù), w(F)=1; 而GSA算法構(gòu)造的森林在兩種放置的場(chǎng)景下w(F)分別是3和5, 并且GSA算法需要6個(gè)控制器才能將權(quán)重下降到1. 這是因?yàn)镃TPS算法根據(jù)w(F)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇控制器, 而不是根據(jù)就近原則來(lái)選擇; CTPS算法會(huì)將一些無(wú)法被保護(hù)的節(jié)點(diǎn)的子孫節(jié)點(diǎn)移到其他控制樹(shù), 可以大量減少其數(shù)量, 即減少節(jié)點(diǎn)的權(quán)重, 從而降低w(F), 提高可靠性.圖4 PionierL3中可靠性對(duì)比


本文編號(hào)：3299426