sdn多控制器负载均衡算法的研究

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1、学校代码10459学号或申请号201312172031密级硕士学位论文SDN多控制器负载均衡算法的研究作者姓名：杨思锦导师姓名：庄雷教授王瑞民副教授学科门类：工学专业名称：计算机软件与理论培养院系：信息工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonLoadBalancingAlgorithmofSDNMulti-ControllerBySijinYangSupervisor：Prof.LeiZhuangandAssociateProf.Ruimi

2、nWangComputerSoftwareandTheorySchoolofInformationEngineeringMay,2016学位论文原创性声明，是本人在导师的指导下本人郑重声明：所呈交的学位论文，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论义不包含任何其他个人或集体己经发衷或撰写过的科研成果。对本文的研巧作出重要贡献的个人和集Ｌ，巧已在文中乂明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担体。学位论文作者：息积饰曰期：年女月亦曰学位论文使用授权声明，知识产权归扇郑州大学本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品。

3、根据郑挪大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向固家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被杳阅和借阅；本人授权郑州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索、，可采用影巧缩印或者其他复制手段保存论文巧汇编本学位论文、。本人离校后发表使巧学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时一，第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：杨ｔｌ／评日期：＞於年古月诚日摘要摘要SDN作为一种新型的网络架构，其将网络的控制功能从传统的设备中分离出来，实现了控制的集中化，然而面对

4、现代网络规模的持续增大，控制平面的集中化会成为系统的瓶颈。为此，多控制器分布式控制平面应运而生，而在其设计实现时交换机与控制器的静态配置无法适应网络流的动态变化，从而造成控制器间负载的不均衡，使得控制器成为系统的瓶颈。如何动态配置控制器与交换机之间的映射，最大限度地利用每个控制器的性能，减少控制器的响应时延，提高系统吞吐量，是研究负载均衡的核心问题。针对上述问题，综合考虑控制器的实时负载和其自身的处理能力，本文提出了两种负载均衡算法：基于系统均衡度的动态自调节的负载均衡算法PALB和基于拍卖与负载特征的负载均衡算法IASM。PALB算法主要针对单控制器过载的情况，

5、以系统整体的负载均衡度为原则，保证性能高的控制器分配到较多的负载，从而解决了多控制器间负载不均衡问题。而面对多个控制器同时过载时，PALB的交换机迁移策略则相对简单，易造成迁移效率低。IASM算法将控制器的剩余资源量进行竞拍，充分利用每个控制器的资源，从而实现控制器与交换机的最优配置，并且每次可以迁移多个交换机，大大减少了网络开销。实验表明，PALB与IASM都能达到一定的负载均衡效果，实现对控制平面资源的充分利用，IASM算法在多个控制器过载的情况下，机制的复杂度较低，收敛速度快，能快速达到控制器与交换机的动态部署。关键词：SDN交换机迁移负载均衡控制器集群IA

6、bstractAbstractAsanewtypeofnetworkarchitecture,SDNseparatethecontrolfunctionfromthetraditionalequipment,soastorealizethecentralizedcontrolofthecontrolplane.However,facingtheincreasingscaleofmodernnetwork,thecentralizedcontrolplanewouldbecomethesystembottleneck.Tosolveoftheseproblems,m

7、ulti-controllerdistributedcontrolplanesolutionhasemerged.Inthedesignandimplementationofamulti-controllercontrolplane,thestaticconfigurationbetweentheswitchandthecontrollercannotadapttothedynamicchangesofthenetworkflow,whichcanresultintheloadimbalancebetweencontrollers,andmakesthecontr

8、oller