SDN環(huán)境下的隊列管理算法研究.pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網規(guī)模的不斷擴大，爆炸式增長的業(yè)務量以及用戶需求不斷提高，使網絡流量呈指數增長。而網絡流量的持續(xù)增長使得實際網絡的帶寬資源越來越稀缺，網絡擁塞現象頻繁發(fā)生。傳統(tǒng)擁塞控制采用分布式的工作方式，缺乏全局網絡信息，使其性能受到局限。軟件定義網絡（Software-defined Networking，SDN）是一種新型的網絡架構，將數據層面和控制層面進行分離，數據層面獲取全網的狀態(tài)信息，控制層面則是利用全網視圖對網絡資源進行的

2、集中控制管理，這樣的網絡架構解決了傳統(tǒng)網絡的局限性，提升了鏈路資源的利用率。但是，正因為數據層面和控制層面相分離，就會使得控制層面的控制器與數據層面的交換機之間存在一定的時延，有可能影響到控制器接收事件的次序以及下發(fā)指令到交換機的執(zhí)行速度。當網絡中有突發(fā)數據流經過時，交換機配置速度跟不上，就有可能造成網絡擁塞的現象。當網絡出現擁塞時，如果數據層面能自主根據網絡實時情況對數據流進行控制，那么就能緩解網絡擁塞，使控制器能有條不紊地進行配置，

3、而工作于數據層面的隊列管理算法正好與SDN有適配性，兩者互補互助，既能有效地對網絡擁塞進行控制管理，又能優(yōu)化算法性能。
　　本文著重研究的是基于SDN的隊列管理算法。主要針對單靠SDN控制器實時調整網絡資源分配的局限性，造成的網絡數據平面擁塞，進而導致數據傳輸延遲和延遲抖動等問題，提出將隊列管理算法用于數據平面中，在網絡出現突發(fā)數據流的時候，能夠實時控制SDN數據層轉發(fā)節(jié)點中的數據流，減輕控制器的負載，本文主要工作如下:
　

4、　首先，詳細介紹了SDN網絡構架、OpenFlow協(xié)議以及數據包數據平面的匹配過程。分析現在SDN網絡存在的問題，通過對中間節(jié)點的網絡流量控制管理，來解決擁塞問題。
　　其次，分析主動隊列管理(Active Queue Management，AQM)中的常用算法，其中隨機早期檢測算法(Random Early Detection，RED)是IETE推薦的基于路由器的擁塞控制機制。在分析RED算法以及改進算法的優(yōu)勢和不足之處后，提出