一種SDN鏈路故障恢復技術的研究

張莉敏 田小路 楊廷來

摘? 要： 軟件定義網絡（SDN）中交換機檢測到鏈路或節點發生故障時，必須通知控制器更新流表或將數據轉換到備份路徑以恢復故障。然而，現有的故障恢復方法主要采用主動式故障恢復策略，為每條鏈路設置備份路徑，極大的消耗存儲資源。因此，為了最小化備份路徑的資源消耗并滿足所需的故障恢復延遲，本文提出了一種改進的鏈路故障恢復方法。該方法根據帶寬值將鏈路分為不同的等級，根據鏈路等級的不同制定不同的恢復策略。通過仿真實驗得出，該方法在保證故障恢復時間的前提下，使用盡可能少的流條目，減少資源消耗，以確保故障恢復的性能并同時滿足重要流量所需的延遲。

關鍵詞： SDN;故障恢復;鏈路重路由

中圖分類號： TP393.02 ???文獻標識碼： A??? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.07.020

本文著錄格式：張莉敏，田小路，楊廷來. 一種SDN鏈路故障恢復技術的研究[J]. 軟件，2020，41（07）：103-104+112

Research on SDN Link Failure Recovery Technology

ZHANG Li-min， TIAN Xiao-lu， YANG Ting-lai

（Information Technology Institute，Guang Dong Polytechnic College， Zhaoqing 526100， China）

【Abstract】： When the switch detects a link or node failure in Software-defined network （SDN）， the controller must be notified to update the flow table or convert the data to the backup path to recover the failure. However， the existing fault recovery methods mainly adopt active fault recovery strategy， set up backup path for each link， and consume storage resources greatly. Therefore， in order to minimize the resource consumption of the backup path and meet the required fault recovery delay， an improved link fault recovery method is proposed. This method divides the link into different levels according to the bandwidth value， and formulates different recovery strategies according to the different link levels. through simulation experiments， it is concluded that this method uses as few flow entries as possible to reduce resource consumption under the premise of ensuring fault recovery time to ensure the performance of fault recovery and simultaneously meet the delay required for important traffic.

【Key words】： SDN; Failure recovery; Link rerouting

0? 引言

軟件定義網絡（Soft Network，SDN）中故障恢復技術主要用于在網絡發生故障時，確保數據流的正常傳送，保證網絡的健壯性和平穩性^[1-3]。SDN網絡架構將數據平面和轉發平面功能分離，使得交換機只負責數據流的轉發，如果數據層鏈路出現故障，必須要向控制器發送信息，才能重新恢復數據流的傳送。這一過程很可能造成數據包的丟失或網絡傳輸時延，影響網絡性能。

現有的故障恢復算法主要是在交換機中增加備份路徑，如果鏈路出現故障，立即啟用交換機中的備用路徑。但是該恢復方法并未考慮到過多的備份路徑會消耗網絡資源，并且備份路徑會影響網絡負載情況，容易造成丟包的發生?！?br>