SDN網(wǎng)絡(luò)中資源預(yù)留系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)種類越來越多，數(shù)量也越來越大。同時，用戶對業(yè)務(wù)的要求也有所提高，這使得管控能力逐漸減弱，網(wǎng)絡(luò)問題逐漸增多，難以保障各類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。所以，改進(jìn)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，提出新型的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的架構(gòu)成為當(dāng)前重要的課題。SDN(Software Defined Network）是由美國斯坦福大學(xué)提出的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其主要思想是將網(wǎng)絡(luò)的控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離開來。在這種架構(gòu)的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計并實現(xiàn)了

2、資源預(yù)留系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為業(yè)務(wù)流提前預(yù)留帶寬，保證有帶寬需求的業(yè)務(wù)可以分配到足夠的帶寬。同時，本文提出了帶寬預(yù)留的蟻群算法（Ant Colony Optimization of Bandwidth Reservation,BRACO），該系統(tǒng)以BRACO作為路由算法為數(shù)據(jù)流計算路徑，得到的路徑可以滿足一定的時延和丟包率的要求。
　　首先，本文介紹了SDN的研究背景和基本架構(gòu)，接著講述了OpenFlow技術(shù)包括OpenFlow交換機(jī)

3、和OpenFlow協(xié)議以及Floodlight控制器。然后，本文提出了BRACO算法。由于傳統(tǒng)的蟻群算法沒有考慮到帶寬、時延等QoS要求，所以本文在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了四點改進(jìn)：根據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬需求，把不滿足條件的鏈路從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袆h除，建立新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；對螞蟻尋路結(jié)束的條件進(jìn)行改進(jìn)；對路徑目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的修改，并增加了路徑交叉度這個新的函數(shù)；增加了變量r，可以根據(jù)r的取值，計算一條或者多條路徑。接著，本文設(shè)計了資源預(yù)留系統(tǒng)，該系統(tǒng)

4、主要功能模塊為測量模塊、路由計算模塊和路由配置模塊。測量模塊周期性地測量鏈路利用率、時延和丟包率，并將這些網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)更新到列表中；路由計算模塊從列表中獲取信息，并根據(jù)BRACO算法為數(shù)據(jù)流計算滿足QoS要求的路由；路由配置模塊接收路由計算模塊的路由，并對該路由上的交換機(jī)進(jìn)行配置。配置的過程就是預(yù)留資源的過程，本文通過配置交換機(jī)端口的發(fā)送速率來進(jìn)行帶寬的預(yù)留。最后，本文以Floodlight為控制器，以O(shè)pen vSwitch為交換機(jī)搭建了