基于时延与负载的SDN控制器部署模型

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0049764

计算机工程 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (4): 30-35. doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0049764

基于时延与负载的SDN控制器部署模型

邹卯荣^a,傅明^a,b,熊兵^a,b

长沙理工大学 a.计算机与通信工程学院; b.综合交通运输大数据智能处理湖南省重点实验室,长沙 410114

收稿日期:2017-12-20 出版日期:2019-04-15 发布日期:2019-04-15
作者简介:邹卯荣(1992—),女,硕士,主研方向为软件定义网络;傅明,教授、博士;熊兵,副教授、博士
基金资助:
国家自然科学基金(61502056);湖南省自然科学基金(2015JJ3010);湖南省教育厅科研项目(15B009)

Deployment Model of SDN Controllers Based on Time Delay and Load

ZOU Maorong^a,FU Ming^a,b,XIONG Bing ^a,b

a.School of Computer and Communication Engineering; b.Hunan Provincial Key Laboratory of Intelligent Processing of Big Data on Transportation,Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114,China

Received:2017-12-20 Online:2019-04-15 Published:2019-04-15

摘要/Abstract

摘要：

为在软件定义网络架构中对多控制器进行合理部署,考虑时延、负载和成本三方面因素,对交换机的平均流安装时延和控制器负载方差进行建模,提出一种多控制器部署模型及其求解算法,并基于粒子群优化(PSO)算法和模拟退火算法获取最佳控制器部署方案。仿真结果表明,在部署相同数量的控制器时,相对PSO算法和随机部署算法,该算法的平均流安装时延更短,控制器负载方差更小。

关键词: 软件定义网络, 控制器部署, 流安装时延, 控制器负载方差, 粒子群优化算法

Abstract:

In order to deploy multi-controllers reasonably in Software Defined Networking(SDN),considering the three aspects of time delay,load and cost,the average flow installation time delay of switches and the controllers load variance are modeled.A multi-controllers deployment model and its solving algorithm are proposed,and the optimal controllers deployment scheme is solved based on Particle Swarm Optimization(PSO) and simulated annealing algorithm.Simulation results show that when the same number of controllers are deployed,the average flow installation time delay and the controllers load variance of the proposed algorithm are smaller than those of the PSO and the random deployment algorithm.

Key words: Software Defined Networking(SDN), controllers deployment, flow installation time delay, controllers load variance, Particle Swarm Optimization(PSO) algorithm

中图分类号:

TP391

邹卯荣,傅明,熊兵. 基于时延与负载的SDN控制器部署模型[J]. 计算机工程, 2019, 45(4): 30-35.

ZOU Maorong,FU Ming,XIONG Bing. Deployment Model of SDN Controllers Based on Time Delay and Load[J]. Computer Engineering, 2019, 45(4): 30-35.

https://www.ecice06.com/CN/Y2019/V45/I4/30

参考文献

［1］ZUO Q,CHEN M,JIANG P.SDN technology research based on OpenFlow［J］.Journal of Software,2013,24(5):1078-1097.
［2］YEGANEH S H,TOOTOONCHIAN A,GANJALI Y.On scalability of software-defined networking［J］.IEEE Communications Magazine,2013,51(2):136-141.
［3］HELLER B,SHERWOOD R,MCKEOWN N.The controller placement problem［J］.ACM SIGCOMM Computer Commu-nication Review,2012,42(4):473-478.
［4］王丽霞,曲桦,赵季红,等.软件定义网络中应用二值粒子群优化的控制器部署策略［J］.西安交通大学学报,2015,49(6):67-71.
［5］姚琳元,陈颖,宋飞,等.基于时延的软件定义网络快速响应控制器部署［J］.电子与信息学报,2014,36(12):2802-2808.
［6］张联镇,黄传河,曾毓珑,等.SDN中基于时延优化的多控制器部署方案［J］.计算机工程与设计,2015,36(5):1121-1125.
［7］YAO L,HONG P,ZHANG W,et al.Controller placement and flow based dynamic management problem towards SDN［C］//Proceedings of IEEE International Conference on Communication Workshop.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2015:363-368.
［8］覃匡宇,黄传河,王才华.SDN网络中受时延和容量限制的多控制器均衡部署［J］.通信学报,2016,37(11):90-103.
［9］HU Y,WANG W,GONG X,et al.Reliability-aware controller placement for software-defined networks［C］//Proceedings of 2013 IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2013:672-675.
［10］ROS F J,RUIZ P M.On reliable controller placements in software-defined networks［J］.Computer Communica-tions,2016,77(C):41-51.
［11］LIU J,LIU J,XIE R.Reliability-based controller placement algorithm in software defined networking［J］.Computer Science and Information Systems,2016,13(2):547-560.
［12］WILLIAMSON C.Internet traffic measurement［J］.Internet Computing,2001,5(6):70-74.
［13］FLOYD S,PAXSON V.Difficulties in simulating the Internet［J］.IEEE/ACM Transactions on Networking,2001,9(4):392-403.
［14］WU H,ZHOU M,GONG J.Investigation on the IP flow inter-arrival time in large-scale network［C］//Proceedings of IEEE International Conference on Wireless Communi-cations,Networking and Mobile Computing.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2007:1925-1928.
［15］ARFEEN M A,PAWLIKOWSKI K,WILLING A,et al.Internet traffic modelling:from superposition to scaling［J］.IET Networks,2014,3(1):30-40.
［16］吕振肃,侯志荣.自适应变异的粒子群优化算法［J］.电子学报,2004,32(3):416-420.
［17］XIONG B,YANG K,ZHAO J,et al.Performance evaluation of OpenFlow-based software-defined networks based on queueing model［J］.Computer Networks,2016,102(C):172-185.

[1]	火久元, 王虹阳, 巨涛, 胡军. 多场景下基于AHP-EWM的人体健康状态评估模型研究[J]. 计算机工程, 2024, 50(7): 372-380.
[2]	周春雷, 宋继勐, 沈子奇, 余晗, 雷杰, 林兵. 数联网标识解析系统中的标识数据布局策略[J]. 计算机工程, 2024, 50(6): 311-320.
[3]	高家豪, 胡创业, 丁男, 刘战东. 智能网联汽车中联合驾驶风格的交通流数据有效性分析[J]. 计算机工程, 2024, 50(6): 367-376.
[4]	黄君泽, 吴文渊, 李轶, 石明全, 王正江. 面向动态公交的离散分层记忆粒子群优化算法[J]. 计算机工程, 2024, 50(4): 20-30.
[5]	刘向举, 赵犇, 方贤进, 徐杨洋. SDN中基于过程优化的动态负载均衡策略[J]. 计算机工程, 2023, 49(8): 137-145.
[6]	赵徐炎, 崔允贺, 钱清, 郭春, 申国伟. 基于虚拟扩展网络的虚拟机及路由路径联合部署[J]. 计算机工程, 2023, 49(8): 154-162.
[7]	桑永宣, 魏江坡, 王博, 宋莹. 具有边缘缓存机制的混合启发式任务卸载算法[J]. 计算机工程, 2023, 49(4): 149-158.
[8]	陈何雄, 罗宇薇, 韦云凯, 郭威, 杭菲璐, 何映军, 杨宁. 基于联邦学习的SDN异常流量协同检测技术[J]. 计算机工程, 2023, 49(3): 168-176.
[9]	刘宇宸, 唐菀, 杨喜敏, 张艳. 引入区块链的SDN路由一致性检测[J]. 计算机工程, 2023, 49(11): 160-168.
[10]	孙扬威, 戚湧. 基于聚类混合采样与PSO-Stacking的车载CAN入侵检测方法[J]. 计算机工程, 2023, 49(1): 138-145.
[11]	王奎宇, 宋晓勤, 缪娟娟, 张昕婷, 雷磊. 基于SDN的高性能QoS保障低轨道卫星星间路由算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(5): 185-190,199.
[12]	叶和元, 韩俐, 孙士民. SDN中基于蚁群优化的网络测量节点选择算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(5): 191-199.
[13]	杜欣欣, 胡晓辉, 赵佳楠. 一种软件定义车载自组织网络的QoS路由算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(11): 184-191,200.
[14]	赵季红, 张文娟, 乔琳琳, 张梦雪. 服务功能链中基于机器学习的QoE评估与预测[J]. 计算机工程, 2022, 48(1): 163-169.
[15]	左攀, 束永安. DCN中基于前馈神经网络的动态多路径负载均衡方法[J]. 计算机工程, 2021, 47(9): 113-119.

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