軟件定義網絡中OpenFlow流規(guī)則處理性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)網絡支持了大量的協(xié)議和各種設備，使得網絡越來越復雜，反而造成一些功能的下降，不光阻礙了現(xiàn)有網絡的繼續(xù)進步，而且不能跟上而今互聯(lián)網+技術、云存儲、海量與種類并存的大數據、虛擬化技術等應用走向的步伐。軟件定義網絡(SDN)作為未來網絡領域最具前景的一種新型網絡范式，被提出來解決傳統(tǒng)網絡的不足。它將邏輯控制與數據轉發(fā)相分離，對網絡配備的控制層、數據層和應用層功能從新開始展開界定和抽象，使得網絡設備軟件可編程，提升了網絡的靈活性和可編程能力

2、，成為近年來未來互聯(lián)網領域的研究熱點。論文最開始闡述了SDN技術的形成背景、特性及發(fā)展近況;其次對軟件定義網絡中OpenFlow流規(guī)則處理性能的現(xiàn)狀做了詳細介紹;然后分別對流規(guī)則的生成和下發(fā)模式進行了研究，提出了解決OpenFlow流規(guī)則處理性能問題的方法;最后給出了總結和展望。本文的主要研究工作如下:
　　（一）針對軟件定義網絡中OpenFlow流規(guī)則的生成問題，提出了一種基于混合制排隊論的SDN控制器性能評估模型。流規(guī)則的生成

3、是發(fā)生在控制器中的，而SDN在實際應用部署時將面臨控制器性能瓶頸的挑戰(zhàn)，因而有必要理解SDN控制器的性能特性。為此，本文首先對SDN控制器中Packet-in請求報文的到達過程和處理時間進行分析，進而基于排隊論提出了一種容量有限的SDN控制器性能評估模型M/M/1/m，推導得出了該模型的性能參數，包括:平均等待隊長、平均等待時間、平均隊列長度和平均逗留時間。最后，采用控制器性能測量工具Cbench對該模型做出了實驗評估。實驗結果表明:相

4、對于現(xiàn)有其它模型，該模型的估計時延更接近于實際測量時延，可更精確地描述SDN控制器的性能。
　?。ǘ┽槍浖x網絡中流規(guī)則下發(fā)的不一致性癥狀，提出了一種基于時延約束的SDN流規(guī)則一致性更新策略。本文針對的是SDN部署的帶內(in-band)控制場景，SDN控制器在下發(fā)流規(guī)則到交換機時引入時延約束，通過最短路徑和關鍵路徑算法求解不同交換機之間的時延差，使流路徑上的交換機一致地轉發(fā)流中的網絡數據。仿真實驗結果表明:本文所提的方法能