SDN可擴展路由及流表資源優(yōu)化研究.pdf

1、軟件定義網絡SDN定義了一種新的網絡架構，它的核心思想是將網絡的數據平面和控制平面進行分離。典型的SDN網絡由控制器和網絡傳輸設備構成，不同于傳統(tǒng)IP網絡，SDN網絡中的傳輸設備僅保留數據轉發(fā)功能，網絡的控制功能則都交由SDN控制器來完成?？刂破魇占S護整個網絡的狀態(tài)信息，并通過標準的OpenFlow協議集中管理網絡傳輸設備的轉發(fā)行為，實現對整個SDN網絡的控制。
　　可擴展性問題是SDN發(fā)展面臨的主要問題，本文從大規(guī)模SDN網絡

2、可擴展路由以及流表資源優(yōu)化兩方面來提高SDN網絡的可擴展性。(1)傳統(tǒng)SDN網絡的路由機制不適用于大規(guī)模網絡。當網絡中到達新的數據流時，控制器根據網絡拓撲為該流計算全網最優(yōu)的路由，并且更新路徑上所有SDN交換機中的流表項。然而，網絡規(guī)模增大或數據流量增多都會導致控制平面和數據平面之間交互信息的劇增，因此該路由方案存在可擴展性問題。(2)由于SDN交換機中的流表大部分都是由TCAM構成的，同時控制器單位時間可以處理的流請求消息數目也是有限

3、的，因此SDN網絡中的流表資源以及控制器計算資源都是受限的，需要進行有效的管理。另一方面，即時消息應用會產生數量巨大的流，在SDN網絡中將會消耗大量的流表資源和控制器計算資源，考慮該場景下的網絡資源優(yōu)化很有必要。本文的主要貢獻如下:
　　(1)針對大規(guī)模多域SDN網絡，本文提出了一種可擴展路由機制SRSO。不同于大部分SDN路由方案，SRSO在路由數據流時只需給路由路徑上的部分交換機添加流表項，該方案在保持網絡傳輸設備僅負責轉發(fā)功

4、能的同時，還減少了控制網絡中的交互信息。實際OpenFlow平臺上的實驗證明了SRSO路由機制的可行性;相比于其它SDN路由方案，仿真結果顯示SRSO路由機制具有更好的可擴展性。
　　(2)針對即時消息流，本文主要研究流表項idle timeout值的合理設定問題?；贠N/OFF模型，本文定量分析了即時消息流表項的idle timeout值對流表資源以及控制器計算資源的影響，然后考慮這兩類資源有限性的約束，給出idle_ tim