面向SDN的流量調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，為了解決網(wǎng)絡(luò)擁堵，提高鏈路利用率，需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的研究。流量調(diào)度作為保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的方案之一，得到了許多研究機(jī)構(gòu)的重視。目前國內(nèi)外已開展了流量調(diào)度領(lǐng)域的很多研究，現(xiàn)有的方案是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行漸進(jìn)性修補(bǔ)，但這種策略使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越冗余，并沒有從根本上解決問題。
　　軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，SDN)是近年來提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

2、構(gòu)，其核心思想是將網(wǎng)絡(luò)的傳輸和控制兩個(gè)主要功能進(jìn)行分離，利用控制器提供的應(yīng)用編程接口，靈活地編寫多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。當(dāng)前SDN正成為全球網(wǎng)絡(luò)界炙手可熱的焦點(diǎn)，Google在其數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模地使用了OpenFlow技術(shù)，使鏈路利用率從30％提升到95%。同時(shí)，以VMware斥資12.6億美元收購Nicira為代表的一系列投、融資事件，標(biāo)志著SDN發(fā)展前景得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。通過SDN技術(shù)可以實(shí)時(shí)感知網(wǎng)絡(luò)流量，建立全局網(wǎng)絡(luò)視圖，利用路

3、由算法合理地進(jìn)行流量調(diào)度，為全局優(yōu)化決策提供基礎(chǔ)支撐，從而解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。
　　為了解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)鏈路由于流量的爆發(fā)式增長所帶來的網(wǎng)絡(luò)擁堵等問題，本論文研究面向SDN的流量調(diào)度技術(shù)。我們從四個(gè)方面開展研究工作：一是SDN相關(guān)技術(shù)和蟻群算法的研究，二是實(shí)驗(yàn)平臺的搭建，三是流量調(diào)度策略的設(shè)計(jì)與部署，四是實(shí)驗(yàn)的開展與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。
　　本文首先介紹了研究背景、目的、內(nèi)容、意義以及全文的組織結(jié)構(gòu)，然后分析傳統(tǒng)的流量調(diào)度技術(shù)以及面向

4、SDN的流量調(diào)度技術(shù)，并進(jìn)行了流量調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。之后，對該系統(tǒng)所采用的OpenFlow技術(shù)、POX控制器、Mininet網(wǎng)絡(luò)仿真平臺中的相關(guān)組件與技術(shù)進(jìn)行分析，并進(jìn)行該系統(tǒng)的具體開發(fā)。該系統(tǒng)是以Mininet2.0為仿真平臺，遵循 OpenFlow協(xié)議的1.0版本，并選擇POX控制器在控制層面完成相關(guān)工作，在其上開發(fā)流量調(diào)度應(yīng)用。流量調(diào)度應(yīng)用分為3個(gè)模塊：全局拓?fù)鋵W(xué)習(xí)模塊，鏈路狀態(tài)評估模塊，蟻群算法路由模塊?；跇?gòu)建的面向SDN的流