基于SDN的数据中心网络流量调度策略研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blaze1982
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随着计算机网络规模的越来越大、各种应用类型越来越丰富,网络的结构和功能正在变得日益复杂。为了应对传统网络所面临的各种难题,一种新的网络技术SDN应运而生。SDN作为用来管控可编程交换机的新兴网络范式,可以利用中央软件控制器,对网络中的流量进行全局管理调度、服务质量管理等。基于SDN的流量调度通过对网络流量进行细粒度的控制,可以动态适应网络中流量的实时变化,从而提高带宽利用率以及避免拥塞的产生。本文在SDN网络架构下,对网络流量中大象流和老鼠流调度策略进行了研究,提出一种对大象流和老鼠流同时调度的策略(DualFlow),主要研究内容如下:(1)首先分析数据中心网络内流量调度目前已存在的流量调度算法,发现传统算法已不能满足如今日益复杂的网络规模。在SDN网络架构下,控制器与交换机相互交互,可以很方便的得到底层网络的基本信息。在进行流量调度时可以将底层网络的性能参数加入到路由计算度量中,计算路径时同时考虑当前网络拓扑与网络状况,基于以上实时参数信息对流量进行合理调度,减少链路拥塞的发生,提升网络性能。(2)结合数据中心网络流量特点以及大象流与老鼠流的对带宽需求、时延性的不同,在SDN网络架构下,计算老鼠流最短路径时,重点考虑当前链路时延和丢包率,计算大象流时重点考虑可用带宽,以传输时延作为硬阈值,在此基础上建立目标函数,最小化整体网络路由度量。最后在Mininet仿真环境下进行了实验,在FloodLight控制器上编写应用程序,设置网络整体吞吐量、老鼠流传输完成时间、数据包重传数三个性能指标,实验证明,本文提出的流量调度方案使得大象流和老鼠流的传输质量均得到了保障,大大提升了链路利用率和网络吞吐量,充分地利用了网络资源。
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