基于Openflow的多租戶網(wǎng)絡(luò)資源感知與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，企業(yè)需要充分利用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)帶來(lái)機(jī)遇，構(gòu)建自己的虛擬化平臺(tái)或租用其他公司提供的虛擬數(shù)據(jù)中心。多租戶共享網(wǎng)絡(luò)作為一種新興技術(shù)，不僅可以滿足企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的迫切需求，降低其部署和運(yùn)營(yíng)成本，還可以極大提高物理網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。在多個(gè)租戶的情況下，由于租戶上層應(yīng)用具有多樣性，需求隨時(shí)間、空間而不斷變化，網(wǎng)絡(luò)資源的使用狀況變化很大。這都為管理和調(diào)度數(shù)據(jù)中心的資源帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
　　為了使得不

2、同用戶之間的需求得到滿足的同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生彼此的干擾，需要研究虛擬化技術(shù)來(lái)對(duì)有限的物理資源進(jìn)行邏輯分割。為了更好地分配資源同時(shí)確保租戶服務(wù)得到有效保證，需要我們研究如何對(duì)有限及資源進(jìn)行分配，并且能夠按照租戶的需求進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整來(lái)提高資源的有效使用率。
　　本文針對(duì)多租戶的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)進(jìn)行研究，具體研究基于Openflow技術(shù)的面向多租戶的虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案和網(wǎng)絡(luò)資源感知與控制技術(shù)。包括：
　　用戶服務(wù)類型的建立。多租戶

3、網(wǎng)絡(luò)具有滿足虛擬化網(wǎng)絡(luò)之間的隔離要求、保證每個(gè)租戶不同的服務(wù)質(zhì)量等要求，本文針對(duì)多租戶網(wǎng)絡(luò)的要求，并結(jié)合Openflow軟件定義網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，建立了基于OpenvSwitch的服務(wù)模型，以保證多租戶網(wǎng)絡(luò)中用戶流量的標(biāo)識(shí)、用戶服務(wù)類型的區(qū)分等。
　　多租戶條件下路徑分配及帶寬資源的調(diào)度算法。本文基于OpenvSwitch虛擬交換機(jī)互聯(lián)形成的可用物理網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行抽象，形成虛擬網(wǎng)絡(luò)層。通過(guò)引入包含了租戶請(qǐng)求VM的數(shù)量N，組內(nèi)包含VM的個(gè)數(shù)

4、K，VM與外部通信的帶寬需求Inter，VM與VM之間的通信帶寬需求Intra以及租戶動(dòng)態(tài)變化的參數(shù)?的描述接口抽象為：(N,K，Inter，Intra,α)來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和用戶需求進(jìn)行抽象，進(jìn)而通過(guò)接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，提高了帶寬的分配效率。
　　網(wǎng)絡(luò)資源感知與控制技術(shù)。針對(duì)多租戶網(wǎng)絡(luò)保證用戶服務(wù)質(zhì)量的特點(diǎn)，本文提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流量感知算法。Openflow控制器實(shí)時(shí)獲取各個(gè)用戶的分布式狀態(tài)，通過(guò)流量感知算法預(yù)測(cè)用戶的流量，根

5、據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)OpenvSwitch進(jìn)行控制。在有限帶寬下，保證用戶不同服務(wù)類型的服務(wù)質(zhì)量。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，通過(guò)應(yīng)用我們的流量感知，控制以及分配環(huán)路控制能有效的提高網(wǎng)絡(luò)分配的效率的同時(shí)有效的滿足用戶不同的需求。
　　通過(guò)在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，按照我們所提出的算法進(jìn)行帶寬資源的分配，為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的多租戶帶寬分配提供了一種可行的方法。基于Openflow的多租戶數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能夠有效隔離租戶之間的流量，保證租戶的安全通信。本文提出