基于OpenFlow的状态行为转发算法.pdf

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1、ValueEngineering·209·基于OpenFlow的状态行为转发算法StateBehaviorForwardingAlgorithmBasedonOpenFlow黎进都LIJin—du(国防科学技术大学计算机学院。长沙410073)(CollegeofComputer，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)摘要：OpenFlow标准的推出极大的促进了下一代互联网的发展。然而OpenFlow技术本身的结构也面『临着挑战，由于OpenFl0w交换机需要不断与Controlle

2、r通信会增大延时，消耗网络带宽。本文针对OpenFlow交换机与Controller通信频繁的特点，提出了状态行为转发算法，该算法通过对转发表的访问频率方面进行优化，有效减少了OpenFlow交换机与Controller通信，降低了延时和带宽损耗。Abstract：OpenFlowstandardshasgreatlypromotedthedevelopmentofthenextgenerationinternet．However,OpenFlowitselfisalsofacingchallenges．Thefrequentcommunicationbetwe

3、enOpenFlowswitchandControllerwillincreasethedelayandconsumenetworkbandwidth．AccordingtothecharacteristicofthefrequentcommunicationbetweenOpenF1OWswitchandController,thestatebehaviorforwardingalgorithmisproposed．Thisalgorithmoptimizestheaccessfrequencyofforwarding，effectivelyreducethe

4、communicationbetweenOpenFlowswitchandController,andreducethedelayandbandwidthconsumption．关键词：OpenFlow；网络会话管理；网络报文转发Keywords：OpenFlow；networksessionmanagement；networkpacketforwardjng中图分类号：TP312文献标识码：A文章编号：1006—43l1(2014)18—0209—020引言发的网络报文进行计算，计算其PacketRank值，然后根据互联网的飞速发展所带来的影响已远超过其最初的

5、设计算的数值选择转发的端口。计算等式如式(1)所示。计，为了更好的满足下一代互联网的需求。OpenFlow应运PacketRank(pi)：+q∑(1)而生，OpenFlow技术能够很好的处理网络会话转发Il{、网络EM／P)L、PJ，会话保持g13]，优化网络带宽[41等优点。但是0penFl0w技术其中Pl,p，⋯，P是被研究的OpenFlow路由器转发端本身也有其缺陷，OpenFlow交换机对于本身转发表中不存口，M(P．)是链入Pi网络会话集合，L(p1)是PJ链出网络会在的网络报文，会根据网络报文的特征查询Controller，根话的数量，而N是所有页

6、面的数量。据Controller返回的信息，确定路由转发的路径。由于查询PacketRank值是一个特殊矩阵中的特征向量，这个特和返回都需要时间开销，因此对于网络的优化而言，这将征向量如式(2)所示。极大的限制网络的发展。为此本文提出了行为状态转发方PacketRank(P1)法，该方法根据已经转发的报文呈现出来的特征和转发表PacketRank(P2)中流经报文的频率情况，通过对转发表与流经报文的频率R=(2)问题，找出最经常网络会话，从而确定转发端口。PacketRank(PN)本文组织如下，第二节主要介绍行为状态转发方法的R是等式的答案，如式(3)所示。处

7、理结构，第三节主要介绍基于OpenFlow的状态转换方f(1-q)／N1法，第四节介绍采用状态转换方法下OpenFlow转发效率R：1(1-q)／N1+q．提升实验。(1一J1行为状态转发方法8(P1，P)8(P，P2)8(P，P)iOpenFlow处理报文的流程如图l所示。Il8(p2．，P)‘’，、fR(3)：8(P。，PJ)l．1一8(Pw，P-)6(P，P)J如果p_j不链向Pi，而且对每个j都成立时，8(piPj)等于0。且对于所有的8(Pj，PJ)的求和为1，如式(4)所示。∑8(Pi，PJ)=1(4)图1OpenFlow多流表流水线处理流程通过采用

8、上述方法，OpenFlo