SDN網(wǎng)絡(luò)的控制器部署和云存儲(chǔ)分配問(wèn)題研究.pdf

1、隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)向用戶提供服務(wù)的種類越來(lái)越多，通信的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)速度越來(lái)越快，數(shù)據(jù)計(jì)算越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和服務(wù)模式對(duì)于處理這些問(wèn)題已經(jīng)顯得力不從心了。近些年來(lái)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和云計(jì)算的推廣和部署為解決上述問(wèn)題提供了有效的途徑。SDN和云計(jì)算方興未艾。越來(lái)越多的云計(jì)算服務(wù)遷移到SDN網(wǎng)絡(luò)上。然而，無(wú)論是SDN的結(jié)構(gòu)還是基于SDN的云服務(wù)都還有很多問(wèn)題亟待研究和解決。
　　首先，SDN是控制邏輯集中的

2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，控制器作為SDN的“大腦”在物理上采用分布式的部署方式。控制器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，將轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則安裝到轉(zhuǎn)發(fā)器上?？刂破矫婧蛿?shù)據(jù)平面之間的時(shí)延直接影響轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則能否及時(shí)有效的部署在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備上。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量激增時(shí)，控制器會(huì)受到其控制能力的限制，很難及時(shí)的將轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則安裝到轉(zhuǎn)發(fā)器上?？刂破髦g的延時(shí)直接影響控制之間能否及時(shí)通信，進(jìn)而影響控制之間的邏輯一致性。如何合理的部署SDN控制器的位置，從而保證控制平面和數(shù)據(jù)平面的時(shí)延，保證控制器之間的時(shí)延，保

3、證控制器實(shí)際收到的請(qǐng)求不超過(guò)其處理能力，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　其次，云存儲(chǔ)服務(wù)是在云計(jì)算基礎(chǔ)上的發(fā)展和延伸。存儲(chǔ)設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境直接影響云存儲(chǔ)提供服務(wù)的速度和性能。越來(lái)越多的云存儲(chǔ)服務(wù)建立在SDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上。本文提出基于需求的SDN動(dòng)態(tài)云存儲(chǔ)服務(wù)，目的是希望根據(jù)用戶需求的改變，利用SDN控制平面對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面的控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整應(yīng)用數(shù)據(jù)在云存儲(chǔ)服務(wù)器的上的部署位置，從而滿足云存儲(chǔ)性能要求。
　　本文首先介紹了SD

4、N和云的相關(guān)概念、基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了在這種新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和服務(wù)模式中面臨的問(wèn)題。重點(diǎn)分析和解決了三個(gè)問(wèn)題:如何部署SDN控制器，減少網(wǎng)絡(luò)全局延時(shí);如何部署SDN控制器，使控制器最大負(fù)載最小;如何根據(jù)用戶需求的變化，將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)到云存儲(chǔ)服務(wù)器上，減少網(wǎng)絡(luò)的流量，滿足用戶對(duì)時(shí)延的要求。根據(jù)上述三個(gè)問(wèn)題分別提出了控制器負(fù)載受限的全局平均時(shí)延最小的PSO-GDM算法，控制器與轉(zhuǎn)發(fā)器以及控制器之間延時(shí)受限的最大負(fù)載最小的NCPSO算法和數(shù)據(jù)