軟件定義網(wǎng)絡(luò)中一種按需路徑分配的定量評(píng)估模型

王春枝 羅晨 陳宏偉

摘要：軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)分離了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的控制層面與數(shù)據(jù)層面，目的是改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)操作，提升網(wǎng)絡(luò)性能。利用SDN的集中式控制，提出一種路徑分配的定量評(píng)估模型。首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的物理狀態(tài)進(jìn)行建模，從概率的角度使用馬爾科夫鏈計(jì)算網(wǎng)絡(luò)鏈路的重要性；然后在模型中同時(shí)考慮鏈路利用率、資源分配率、負(fù)載均衡和延時(shí)作為路徑分配評(píng)價(jià)指標(biāo)；最后根據(jù)不同需求對(duì)路徑分配進(jìn)行評(píng)估，得到最合適的路徑分配方案，并用一個(gè)實(shí)例介紹了模型運(yùn)作流程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以按需供給，起到流量?jī)?yōu)化與負(fù)載均衡的效果。

關(guān)鍵詞：軟件定義網(wǎng)絡(luò)；馬爾科夫鏈；定量評(píng)估；路徑分配

DOIDOI：10.11907/rjdk.161135

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7800（2016）006-0179-05

參考文獻(xiàn)：

[1]左青云，陳鳴，趙廣松，等.基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J].軟件學(xué)報(bào)，2013，24（5）：1078-1097.

[2]AKYILDIZ I F，LEE A， WANG P，et al.A roadmap for traffic engineering in SDN-OpenFlow networks[J]. Computer Networks， 2014（71）： 1-30.

[3]SETHI D， NARAYANA S， MALIK S. Abstractions for model checking SDN controllers[C]. Formal Methods in Computer-Aided Design （FMCAD）. IEEE， 2013： 145-148.

[4]JAIN S， KUMAR A， MANDAL S， et al. B4： experience with a globally-deployed software defined WAN[C]. ACM SIGCOMM Computer Communication Review. ACM， 2013： 3-14.

[5]張冬艷， 胡銘曾， 張宏莉. 基于測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)方法研究[J].通信學(xué)報(bào)， 2006， 27（10）：74-79.

[6]張朝昆，崔勇，唐翯祎，等.軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）研究進(jìn)展[J].軟件學(xué)報(bào)，2015，26（1）：62-81.

[7]LARA A， KOLASANI A， RAMAMURTHY B. Network innovation using openflow： a survey[J]. Communications Surveys & Tutorials， IEEE， 2014， 16（1）： 493-512.

[8]ONG I， LIM H. Dynamic load balancing and network adaptive virtual storage service for mobile appliances[J]. JIPS， 2011， 7（1）： 53-62.

[9]YIN S， EPIMAKHOV I， MORVAN F， et al. Resource allocation for query optimization in data grid systems： static load balancing strategies[C]. Advances in Databases and Information Systems. Springer Berlin Heidelberg， 2013： 316-329.

[10]AGARWAL S， KODIALAM M， LAKSHMAN T V. Traffic engineering in software defined networks[C]. INFOCOM， IEEE， 2013： 2211-2219.

[11]GUO Y， WANG Z， YIN X， et al. Traffic engineering in SDN/OSPF hybrid network[C]. 2014 IEEE 22nd International Conference on Network Protocols （ICNP）. IEEE， 2014： 563-568.

[12]TRIVISONNO R，VAISHNAVI I，GUERZONI R， et al. Virtual links mapping in future sdn-enabled networks[C]. 2013 IEEE SDN for Future Networks and Services （SDN4FNS）. IEEE， 2013： 1-5.

[13]MALBOUBI M， WANG L， CHUAH C N， et al. Intelligent SDN based traffic （de） aggregation and measurement paradigm （iSTAMP）[C]. INFOCOM. IEEE， 2014： 934-942.

[14]LI Y， PAN D. OpenFlow based load balancing for Fat-Tree networks with multipath support[C]. Proc. 12th IEEE International Conference on Communications （ICC13）， Budapest， Hungary， 2013： 1-5.

[15]BANERJEE G， SIDHU D. Comparative analysis of path computation techniques for MPLS traffic engineering[J]. Computer Networks， 2002， 40（1）： 149-165.

[16]HU Y， WANG W， GONG X， et al. Balanceflow： controller load balancing for openflow networks[C]. 2012 IEEE 2nd International Conference on Cloud Computing and Intelligent Systems （CCIS）. IEEE， 2012： 780-785.

[17]TORAL-CRUZ H， PATHAN A S K， PACHECO J C R. Accurate modeling of VoIP traffic QoS parameters in current and future networks with multifractal and Markov models[J]. Mathematical and Computer Modelling， 2013， 57（11）： 2832-2845.

[18][美]MITZENMACHER M，等.概率與計(jì)算[M].史道濟(jì)，等，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[19]張品， 董志遠(yuǎn)， 沈政. 用于評(píng)價(jià)通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)重要性的多參數(shù)優(yōu)化算法[J].計(jì)算機(jī)工程， 2013，39（6）：95-98.

[20]LI K， WANG S， XU S， et al. ERMAO： an enhanced intradomain traffic engineering approach in LISP-capablenetworks[C]. 2011 IEEE Global Telecommunications Conference （GLOBECOM）. IEEE， 2011：1-5.