基于SDN的IP骨干網流量調度研究與實現.pdf

1、在傳統(tǒng)IP骨干網中一般采取分布式的流量調度方式和靜態(tài)的路由策略。這些方法缺乏全局視角，導致網絡鏈路的利用率較低和網絡擁塞等問題。Google在2012將SDN(Software Defined Network)技術成功引入到IP骨干網中，實現了跨數據中心之間廣域網的集中式流量調度機制，使網絡中鏈路利用率提高到95％以上。這為運營商對其電信廣域網的流量調度帶來了新的思路。
　　本文探索將SDN技術引入到IP骨干網的可行性問題，針對I

2、P骨干網的特殊性，設計了基于SDN的流量調度架構和粒度可變的流量調度算法，有效解決傳統(tǒng)IP骨干網中鏈路利用率低與鏈路負載不均衡等問題。本文的主要研究成果如下：
　?。?）分析了將SDN引入到IP骨干網所面臨的五個挑戰(zhàn)：控制器與交換機交互壓力成為性能的瓶頸，控制器下發(fā)路由表項的不一致性，控制器獲取網絡信息難度大，底層設備表項容量限制，流量調度算法性能要求高。針對這些挑戰(zhàn)，設計了基于路徑標識的集中式IP骨干網流量調度架構。該架構的主要

3、特點：1）預分配流表，將全局路由信息預先下發(fā)到底層設備，減少控制器與交換機交互信息；2）路徑標識，使用全局唯一標識表示全局唯一的路徑，解決表項下發(fā)不一致問題；3）分類非重疊表項，流表項匹配范圍不重疊，并且流表按照匹配規(guī)則進行分類，結合SDN南向接口協(xié)議實現網絡匯聚流監(jiān)測機制；4）匯聚流粒度調整與流量調度交互執(zhí)行，匯聚流粒度調整為流量調度提供匯聚流預處理，將匯聚流粒度控制在合理范圍，避免表項數量過多，并且提高流量調度執(zhí)行效率，以及匯聚流遷

4、移成功率?；贔loodlight+Mininet平臺，驗證了該架構能夠完整執(zhí)行，并正確做出決策。
　　（2）為解決鏈路擁塞問題，設計了粒度可變的流量調度算法。該算法從調度對象和調度方法兩個方面設計，提出匯聚流粒度調整算法和流量調度算法。匯聚流粒度調整算法的作用是控制匯聚流粒度在合理范圍。為防止匯聚流粒度過細，提出了匯聚流聚合算法和匯聚流調換算法，為防止匯聚流粒度過粗，提出匯聚流拆分算法。流量調度算法的作用是通過匯聚流遷移降低擁塞