發(fā)布時(shí)間：2020-01-27 07:55

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的越來(lái)越大,如數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模,單一集中的控制器成為網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展的瓶頸。因此,多控制器架構(gòu)部署應(yīng)運(yùn)而生。多節(jié)點(diǎn)架構(gòu)必定有負(fù)載分布不均勻問(wèn)題,多控制器架構(gòu)也不例外。同時(shí),目前關(guān)于多控制器架構(gòu)部署和控制器間通信尚沒(méi)有詳細(xì)方案和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合軟件定義網(wǎng)絡(luò)的需求和特點(diǎn),本文主要針對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的多控制器間負(fù)載均衡機(jī)制進(jìn)行了研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)提出基于負(fù)載通告的多控制器負(fù)載均衡機(jī)制。本文將該機(jī)制細(xì)分為四個(gè)過(guò)程:負(fù)載測(cè)量、負(fù)載通告、均衡決策以及交換機(jī)遷移。在負(fù)載測(cè)量階段,本文確定了控制器負(fù)載度量參數(shù),用于衡量控制器的負(fù)載程度并判斷其是否過(guò)載。在負(fù)載通告階段,本文提出一個(gè)通告抑制算法來(lái)減少負(fù)載通告的頻率,從而降低因通告帶來(lái)的通信負(fù)荷和處理負(fù)荷。在均衡決策階段,本文設(shè)計(jì)了待遷移交換機(jī)抉擇和目標(biāo)控制器抉擇等策略。最后,為了有效且簡(jiǎn)化地遷移交換機(jī),本文設(shè)計(jì)了遷移流程以及遷移時(shí)的交互協(xié)議。(2)結(jié)合軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)源項(xiàng)目和集群工具部署多SDN控制器架構(gòu)。在架構(gòu)部署中,本文選取Mininet模擬數(shù)據(jù)層,通過(guò)其提供的Python API自定義了數(shù)據(jù)層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�。其次選取Floodlight作為控制器,為其添加Packet-In速率統(tǒng)計(jì)模塊,獲取來(lái)自數(shù)據(jù)層的Packet-In包速率。利用JGroups提供的類(lèi)和接口,本文編碼實(shí)現(xiàn)了Client類(lèi)和Receive類(lèi),用于實(shí)現(xiàn)控制器間通信,并設(shè)計(jì)了專(zhuān)用的通信協(xié)議格式。此外,本文還設(shè)計(jì)了基于Hping3的特定命令格式來(lái)模擬控制器的負(fù)載�；�于部署的多控制器架構(gòu),本文對(duì)Floodlight控制器進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了提出的負(fù)載均衡機(jī)制,主要功能包括負(fù)載參數(shù)測(cè)量、通告抑制算法和交換機(jī)遷移。(3)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn),對(duì)本文提出的負(fù)載均衡機(jī)制加以評(píng)估。實(shí)驗(yàn)從網(wǎng)絡(luò)吞吐量和負(fù)載均衡完成時(shí)間兩方面評(píng)估了該機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該機(jī)制可實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡并減少完成時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.0

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8 曹e，

本文編號(hào)：2573566