软件定义数据中心网络多约束节能路由算法

数据中心网络的节能路由算法大体可分为流量感知和拓扑感知两大类.前者性能的好坏很大程度取决于流量矩阵预判的准确性.由于实际网络流量动态、随机产生,具有突发性,预判流量矩阵不一定与网络实时流量状态相符,因此,这类算法往往难以保证突发流的可靠传输.而后者在休眠冗余设备时,仅从保证网络拓扑具有某种程度的连通性出发,并未考虑网络负载情况,可能导致低负载时设备空闲率较高,节能效果有限.为此,针对fat-tree拓扑的软件定义数据中心网络(software-defined data center network,SDCN),将网络流量因素引入拓扑感知节能路由机制,提出等效节点、最小网络连通子集、孤岛交换机、无效链路等概念以及辅助图模型和SDCN连通条件,给出多约束节能路由优化模型,同时还提出一种多约束节能路由算法(multi-constrained energy-saving routing,MER).MER算法在保证数据流的时延和可靠性要求前提下,尽可能多地休眠冗余交换机和链路,以降低网络能耗.最后,通过Mininet和Floodlight进行仿真测试.仿真结果表明:与文献中已有算法相比,MER具有更低的平均分组时延和丢包率,并且可以达到理想的节能效果.

软件定义数据中心网络基于分支界限法的多路径路由算法

数据中心网络中大、小数据流分布不均、传输性能要求各异,已有算法往往片面强调大、小流各自性能要求,而忽视全网性能优化.为此,综合考虑数据流的特点以及链路时延和剩余带宽两种因素的影响,提出一种基于分支界限法的多路径路由算法.该算法首先利用分支限界法获取链路剩余带宽尽可能大、链路时延尽可能小的网络子集;随后,提出最小网络连通子集、瓶颈时延、瓶颈带宽等概念,给出软件定义数据中心网络连通条件,在此基础上,依据大、小流各自性能要求在网络子集中利用不同策略为它们选择合适路径;最后,通过Mininet和Floodlight进行仿真测试.仿真结果表明:与文献中已有算法相比,所提算法具有更低的分组端到端时延、更高的网络吞吐量和平均链路利用率.

SDN中多链路状态路由算法

针对软件定义网络(SDN)易于获取链路状态信息的特点,综合考虑链路的时延和可用带宽两种因素的影响,提出一种多链路状态路由算法(MLSR),并通过Mininet和Floodlight进行仿真。仿真结果表明:与文献中已有算法相比,MLSR具有更低的传输时延和丢包率。

软件定义网络课程教学实验设计

针对难以用硬件设备大规模部署软件定义网络实验平台的现状,基于Mininet软件搭建软件定义数据中心网络仿真平台,并进行实验测试,有助于学生了解软件定义网络的应用场景、掌握Mininet仿真平台、理解软件定义网络架构和Open Flow协议的报文结构。