基于高可用的sdn网络控制层部署问题研究

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1、万方数据基于高可用的SDN网络控制层部署问题研究摘要软件定义网络(Software．DefinedNetwork，SDN)作为一种新型的网络架构，正以非常强势的力量构筑着现代网络。它不仅可以提高网络设备的运维效率，解放IT人员的工作时间，更能够让网络智能服务上层应用，随需而动。其控制层与数据层分离的网络模型能够实现网络流量的灵活控制，减轻控制层的负担。随着数据流量的不断增大以及网络规模的不断扩大，单点控制器模式显然已经无法满足对整个网络的管控需求，一旦控制器单点失效，将造成整个网络的瘫痪。本文在充

2、分考虑到网络系统高可用性的同时，将广域网中多控制器间的信息传播延迟作为影响整个SDN控制网络性能的关键因素，对SDN网络控制层的控制器位置部署问题进行了较为深入的研究。本文详细研究分析了SDN网络架构中控制器位置部署方式对整个SDN网络控制层的性能影响，并提出了关于合理部署控制器位置的最优部署策略。在对该问题深入研究的基础上，充分考虑到网络系统的高可用性需求，从保障多控制器系统高可用性角度出发，利用冗余备份技术，提出了一种新颖的控制器备份部署策略(OptimalRedundantDeploymen

3、tStrategy)一一“ORDS”备份策略，以及一种考虑花销的最优备份部署算法(OptimalBackupAlgorithm)----“OBA”备份算法，从而减小了控制器间的信息交互距离，缩短了控制信息交万方数据互时间，进而使得整个控制网络系统能够更加高效可靠地满足用户的需求。最后，本文对提出的控制器备份部署策略以及备份算法进行了功能及性能测试，充分验证了以上关键技术问题解决的可行性及正确性，并针对研究中存在的一些问题，对以后的研究工作做了一个展望。关键词：SDN；控制器位置部署；冗余备份；高可

4、用性II万方数据RESEARCHABoUTTHECoNTRoLLERPLACEMENTPRoBLEMoFAVAILABILITY．BASEDSDNABSTRACTSDN(Software-DefinedNetwork)asanewnetworkarchitecture，istobuildanew,stable，reliableandscalablenetwork．Itcannotonlyimprovetheefficiencyofnetworkequipmentoperationandmainte

5、nance，liberatingITstaffs，butalsoprovidedynamicintelligentnetworkservice-levelapplications．Theforwardingdeviceandthecontrollingdeviceareseparatedinit，suchdistributednetworkarchitecturereducetheburdenonthecontrol-layerandmakeflexiblecontrolonthenetworkt

6、raffic．Withthecontinuousexpansionofthenetworksize，single-pointcontrollerunabletomeettheneedsofthecontrolplatformapparently,onceasinglepointoffailureoccure，itwillcausetheentirenetworkparalysis．Consideringthehigh—availabilityofnetworksystem，thispapertak

7、etheinformationpropagationdelaybetweencontrollersinWANasthekeyfactorsthataffecttheperformanceofwholecontrolnetworksysteminSDN，andmakeanin-depthresearchonthecontrollerplacementdeploymentproblem．Thispaperanalyzedtheimpactofthecontrollerplacementproblemo

8、nthecontrol-layerperformance，andputforwardareasonablecontrollerdeploymentstrategyinSDNnetwork．Onthebasisofthisissue，consideringthehigh-availabilityrequirementsofthenetworksystemandusingtheredundancybackuptechnology,thispaperproposedanovelcontr