基于OpenFlow的SDN可靠性綜述

張團(tuán)利,呂光宏,楊沛霖

(四川大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院,四川 成都　610064)

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基于OpenFlow的SDN可靠性綜述

張團(tuán)利,呂光宏,楊沛霖

(四川大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院,四川 成都610064)

摘要軟定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其將控制平面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面分離,并為網(wǎng)絡(luò)管理提供了可編程的接口,簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理。隨著基于OpenFlow的SDN技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的廣泛應(yīng)用,其所存在的問(wèn)題也凸顯出來(lái),可靠性就是其中的一個(gè)重要方面。文中針對(duì)基于OpenFlow的SDN在可靠性方面存在的問(wèn)題,分析總結(jié)了導(dǎo)致OpenFlow網(wǎng)絡(luò)失效的因素,將網(wǎng)絡(luò)失效劃分為控制器、鏈路和節(jié)點(diǎn)失效,并歸納出相應(yīng)的解決方案,探討了未來(lái)基于OpenFlow的SDN在可靠性方面的研究方向與趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞SDN;可靠性;OpenFlow;網(wǎng)絡(luò)失效

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將邏輯控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)緊緊耦合在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)控制平面管理的復(fù)雜化,靈活性和擴(kuò)展性很難適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展[1],無(wú)法滿足層出不窮的新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和技術(shù)的需要。在這一背景下,SDN應(yīng)運(yùn)而生,SDN起源于2006年斯坦福大學(xué)的Clean Slate研究課題[2]。2009年,Mckeown教授正式提出了SDN的概念[3],SDN將控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分離,在控制層,包含具有邏輯中心化和可編程的控制器,在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層,交換機(jī)只提供簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)發(fā)功能[4]。目前SDN的主要實(shí)現(xiàn)方式為OpenFlow[5],OpenFlow由斯坦福大學(xué)于2008年提出,自O(shè)penFlow提出以來(lái),就引起了學(xué)術(shù)和行業(yè)的廣泛關(guān)注,ONF作為SDN和OpenFlow的標(biāo)準(zhǔn)化組織,促進(jìn)了OpenFlow的快速發(fā)展。圖1展示了基于OpenFlow的SDN的整體架構(gòu)。

SDN集中化的控制簡(jiǎn)化和方便了網(wǎng)絡(luò)管理,卻也引入了新的問(wèn)題,例如單點(diǎn)失效,處于SDN核心地位的控制器,連接著北向應(yīng)用程序和南向網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,SDN控制器的失效對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響將是毀滅性的。……