基于SDN的数据中心动态优先级多路径调度算法

随着云计算技术和分布式业务的发展,数据中心内部“东西向”大象流量激增,这部分大象流在调度不当的情况下容易发生碰撞,造成链路拥塞。本文提出一种基于软件定义网络（SDN）的动态优先级多路径调度算法（DPMS）。该算法根据数据中心流量的特点制定大象流和老鼠流调度模型,充分利用各网络节点间的冗余链路,提高资源利用率;并结合组表优化SDN架构中控制器和交换机的通信模式,降低了数据包处理时延。实验结果表明,相比ECMP和Hedera这2种调度策略,DPMS提高了网络吞吐量和链路利用率,减少了平均流完成时间,网络的整体性能有所提高。     

基于SDN的应用层流量优化研究

SDN符合未来网络硬件标准化、设备软件化的特征,颠覆了现有的网络架构,其应用、控制、转发相分离的架构设计为网络创新带来了新的活力。本文分析现有应用层流量优化技术ALTO及其与SDN架构融合的优势和可行性,提出基于SDN的ALT0协议优化需求。     

基于流量调度的SDN数据中心网络拥塞控制算法

针对采用软件定义网络(SDN)的数据中心网络拥塞的问题,提出一种基于流量调度的数据中心网络拥塞控制算法。当链路发生拥塞时,该算法首先判别拥塞链路中 链路上关键度最大的大流,然后对大流进行重路由计算,选择调度开销最小的流,并进行调度代价计算,最后对调度代价最小的流进行调度。实验结果表明,所提算法能够有效缓解网络拥塞,降低丢包率,提高链路利用率,使得网络性能更为稳定。     

集成SDN框架的启发式数据流调度算法研究

为了解决光数据中心的流调度问题和最大化云服务供应商的长期收入,提出最小拥塞和服务时间优先MC-STP(Minimum Congestion and Service Time Priority)的调度算法,以及基于拥塞的循环调度CBL(Congestion Based Loop)算法,并将其集成到软件定义网络(SDN)框架,以执行业务流调度和光路重构。其中:MC-STP向服务时间较短的业务流给予较高的优先级,使其先于其他流被容纳;CBL是为了弥补MC-STP的业务流饥饿问题,在计算出业务流的拥塞因子后,通过业务流的拥塞因子选择要调度的流,提供流之间的公平性。仿真结果表明,与端到端的调度算法、离散粒子群调度算法相比,该算法可明显降低拒绝率,提高波长利用率,有效提高云服务供应商的平均收入。     

基于流量特征的流调度策略研究综述

软件定义网络将网络的数据层和控制层相分离,具有可编程性强和全局网络视图的优点,这一优点被越来越多的应用于数据中心网络流调度中。然而,数据中心网络中大象流和老鼠流共存的流量特征是流调度技术的一大挑战。对基于流量特征的流调度策略进行了综述,首先梳理了基于软件定义网络的数据中心网络的理论基础,然后对大象流、老鼠流、大象流与老鼠流三个方面的流调度策略进行了分析和总结,并探讨了相比于传统的流调度技术,在软件定义网络架构下基于流量特征的流调度策略的优势。最后针对目前基于流量特征的流调度技术面临的若干主要问题进行了讨论,指出了下一步的研究方向。     

SDN中基于时延优化的多控制器部署方案

针对SDN在广域网中部署时,单一集中式的控制器无法满足整个网络性能需求这一问题,提出一种多控制器部署方案。评估给定网络拓扑所需部署的控制器个数,使用聚类方法将控制器初步部署到网络中,向网络中输入动态数据流,根据蜂群算法思想,以最小化流表建立时间和控制器之间的同步时延开销为目标进一步优化控制器的部署。仿真结果表明,该方案在优化流表建立时间的同时,能够获得较小的控制器间同步时延开销。     

光电混合数据中心网络负载均衡流量调度机制

光电混合数据中心网络采用传统的RED(Random Early Detection)流量调度机制容易造成数据流丢失,同时在等价转发路径的选择上存在随机性。提出一种基于流量预测矩阵的负载均衡流量调度机制。该机制利用软件定义网络,具有全局视角的优点,周期性统计网络流量,建立流量预测矩阵。通过流量预测矩阵动态计算数据流在多条等价链路上的转发概率,并按此概率完成下一个周期的转发。同时,利用电交换链路单独处理突发流量,提高网络吞吐量,实现网络负载均衡。在光电混合数据中心网络拓扑结构上建立合成流量模型进行仿真实验和性能分析。结果表明,与传统的RED流量调度机制相比,该机制能够提高网络吞吐量、降低数据流丢弃率。     

SDN多控制器部署及流量均衡研究

随着网络的发展,单一的控制器已经无法满足大量交换机的控制需要,需要使用多个控制器.利用改进的k-means++算法对网络拓扑图进行划分,将网络拓扑抽象为无向图,将网络中多控制器部署问题抽象为无向图的最短路径问题.以边的权重来划分图,权重由链路带宽和传输时延加权得出,比较2种方式的负载均衡度和成本得出多控制器部署策略.随...     

大规模SDN设备共享ip资源管理分配方法研究

针对传统方法中存在的路径标识不明确和流量调度不合理等问题,采用SDN架构法对共享IP资源管理进行合理分配。依据SDN架构原理,结合MPLS格式对路径进行标识。采用流量调度方法解决标识过程中出现的交换信息过多问题,并设计流量任务调度表,以该表为依据,提出一种集中式IP资源分配方案。从物理角度出发,采用叠加网络结构设计理念,对流量传输情况进行分析,依据流量传输结果,实现逻辑状态下IP资源管理的合理分配。通过实验对比结果可知,采用SDN架构法对路径标识,精准度最高可达到85%,对于IP资源管理分配效果较好。     

TMP-TIE:基于流量迁移预测的域间出口选择算法

出口选择算法是域间路由策略的直接体现,并具备流量工程能力。针对可调域间路由出口选择算法引起的大幅流量迁移问题,以控制与转发分离的网络架构为背景,提出了基于流量迁移预测的出口选择算法TMP-TIE。该算法在TIE算法的基础上加入对流量迁移的预测和判定,避免出口变化引起的大幅流量迁移,降低对域间流量传输的影响。通过模拟实验比较了热土豆、TIE和TMP-TIE的性能,实验结果说明,TMP-TIE具有最小的路由敏感性和流量敏感性,能降低故障条件下的网络代价和网络拥塞的概率,有利于实现域间流量工程。     

云环境下基于SDN的高效流量监控方案

针对云环境下传统安全设备难以采集东西向流量且现有SDN方案采集效率低的问题,提出一种基于SDN的高效流量监控方案,通过控制器应用自适应的频率调节算法对东西向流量采样并检测分类,随后分级别地响应流表策略,放行可被识别的流量,完成对流量进行牵引至软件安全检测系统前的预处理,减小待牵引流量的规模。对比实验结果表明,所提方案能在不影响SDN控制器性能的前提下,降低安全控制信道的负载,能使安全检测系统保持较高的检测率。     

面向实时路况的云端调度算法研究

针对现有的出行信息服务系统存在实时路况数据源不足、可视化感知手段缺乏、交互协作能力薄弱等问题, 通过提升信息分享“端”的路况实景获取能力及信息分发“云”端的智能调度能力, 设计了一种面向实时路况移动感知的出行信息服务系统交互模型MMTIS, 以及基于“云”端调度模型的实现算法, 进行了仿真实验及移动终端样机测试, 研制完成了一套出行信息服务平台, 并开展了应用推广。     

基于蚁群算法的SDN数据中心网络大象流调度研究

针对传统方法调度大象流时容易造成数据中心网络拥塞和负载不均衡等问题,提出一种基于蚁群算法的SDN（software defined network）数据中心网络流量调度算法ACO-SDN。对大象流调度问题建立整型线性规划ILP（integral linear programing）模型,优化目标为最小化最大链路利用率。通过重定义蚁群算法的参数和操作求解ILP模型,得到大象流重路由的最优路径。实验结果表明,与ECMP（equal-cost multi-path routing）和GFF（global first fit）流量调度算法相比,ACO-SDN算法降低了网络最大链路利用率,有效地提高了网络对分带宽。     

基于SDN的网络带宽保障系统

传统的数据中心网络难以为指定业务的网络带宽需求提供保障.基于SDN(Software Defined Network)的网络带宽保障系统通过在Floodlight控制器中开发网络带宽保障服务,并采用MVC(Model View Controller)模式设计出一个客户端软件,能够实现用户对网络状态的实时监控和对带宽保障策略的灵活调度.在Mininet搭建的虚拟网络环境中进行测试的结果显示,该系统能够实时监控网络状态、灵活调度带宽保障策略,进而准确有效地保障网络中指定业务的带宽需求.     

基于Floodlight的SDN控制器研究

目前正在使用的网络架构已有30年的历史。在此架构下,交换机/路由器需要在超过6 000个分布式协议中使整个网络正常运行。这意味着只要有一个网元增加一种新的协议,其他网元都必须在结构上做出变更。SDN（Software Defined Network,软件定义网络）则打破了这种桎梏,它使得网络可编程,从而让网络在满足用户需求方面更具灵活性。SDN架构将控制和转发解耦,将控制功能集中到逻辑独立的控制环境之中,同时为应用层提供底层网络的抽象视图。结果就是SDN可以为用户提供可编程性极强的网络、网络自动化管理以及网络控制等功能,从而满足日益变化与丰富的网络需求。SDN控制器在SDN架构中的作用至关重要,它既要与基础设施层交互也需要与应用层经由API交互。首先分析了SDN架构的产生背景、原理和其发展现状;随后研究并分析了一个SDN控制器的开源项目Floodlight;最后通过对当前7种控制器的实验以及SDN相关原理对SDN控制器的特性进行了总结与分析。     

基于业务流均衡的802.16无线分组调度算法

基于对802.16 2004标准所提出的四种业务流的分析,结合802.16网络的实际应用场景,提出了一种基于业务流均衡的802.16系统无线分组调度算法,并对该算法进行了Matlab仿真类比。仿真结果表明,新算法能够很好地解决分组调度的优先权问题和“饥饿”情况,具有重要的实际意义。