基于OpenFlow的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由策略研究與設(shè)計(jì).pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過數(shù)十載的發(fā)展，已經(jīng)成為人們生活中的不可或缺的組成部分。近幾年云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展與大數(shù)據(jù)概念的提出，各種新興的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心在互聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)了舉足輕重的地位。如今的互聯(lián)網(wǎng)包括數(shù)據(jù)中心面臨諸多問題，原有的體系架構(gòu)已經(jīng)無法與新興的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用相適應(yīng)。SDN體系架構(gòu)和OpenFlow技術(shù)的出現(xiàn)，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層分離，實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)的可編程控制，為解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)乃至互聯(lián)網(wǎng)面臨的問題提供了一個(gè)新的思路。
　　本

2、文以O(shè)penFlow技術(shù)為主要手段，主要研究數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的路由方法，以解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載問題。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路由方法，主要采取靜態(tài)的路由方式，缺少來自于網(wǎng)絡(luò)的反饋信息，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分配不合理，不能夠充分利用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)提供的大量的冗余的帶寬資源，造成了資源的浪費(fèi)。
　　本文首先提出一種基于流分類的動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由策略。本文提出的策略使用OpenFlow技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并收集網(wǎng)絡(luò)中的鏈路信息和數(shù)據(jù)流信息，作

3、為計(jì)算路由的參考依據(jù)。對進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中的新數(shù)據(jù)流，利用網(wǎng)絡(luò)的鏈路信息，采取貪心策略為其進(jìn)行路由，以達(dá)到負(fù)載均衡為目的。之后，通過收集網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流的信息將網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)的流區(qū)分為大小流，并依據(jù)大流的轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)和鏈路的狀態(tài)對大流的路由進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使大流盡量獲得更多的帶寬，提高鏈路的利用率，減小擁塞發(fā)生的概率。
　　其次，本文提出了一種基于OpenFlow的擁塞路由管理策略。通過OpenFlow實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路的使用狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一條發(fā)生擁塞的

4、鏈路后，啟動(dòng)擁塞路由管理策略對擁塞鏈路上的大流進(jìn)行重路由，為其選擇更適合的路由。在進(jìn)行重路由時(shí)，從擁塞的鏈路起點(diǎn)采取回溯的方式進(jìn)行，從而減小重路由的開銷。這種擁塞路由管理策略在擁塞發(fā)生后開始實(shí)施，直到擁塞狀態(tài)結(jié)束，以一種被動(dòng)的方式來緩解網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的擁塞情況，是對本文提出的基于流分類的動(dòng)態(tài)路由策略的補(bǔ)充。
　　最后本文使用基于OpenFlow的Mininet仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，與已有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對比分析，證明本文所提出