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DAFT:一种OpenFlow大规模流表区分存储与加速查找架构
被引量:
5
1
作者
熊兵
邬仁庚
+1 位作者
赵锦元
王进
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期453-470,共18页
软件定义网络作为一种数据转发与逻辑控制相解耦的创新网络范式,当采用OpenFlow协议进行大规模部署时,其数据平面的流表规模急剧增大,对OpenFlow交换机的流表存储资源和分组转发性能提出了严峻的挑战.对此,本文构建了一种OpenFlow大规...
软件定义网络作为一种数据转发与逻辑控制相解耦的创新网络范式,当采用OpenFlow协议进行大规模部署时,其数据平面的流表规模急剧增大,对OpenFlow交换机的流表存储资源和分组转发性能提出了严峻的挑战.对此,本文构建了一种OpenFlow大规模流表区分存储与加速查找架构DAFT.该架构根据流量分布特性将OpenFlow网络流区分为重要流和次要流,进而采用TCAM和SRAM分别存储其标识字段,并采用DRAM单独存储其内容字段,有效缓解OpenFlow流表存储资源紧张问题.针对重要流/次要流区分问题,在分析传统大象流/老鼠流区分方法的基础上,基于OpenFlow网络流的包成批特性,提出活跃流/空闲流区分方法,以提高TCAM命中率.针对SRAM流表查找性能瓶颈,利用掩码访问不均匀的特点,采用"往前移1"启发法自适应调整掩码顺序,以减少后续数据包的掩码失败探测次数;利用掩码探测多数会失败的特点,借助计数型布鲁姆过滤器预测元组查找失败结果,从而绕过对应的子流表遍历过程.最后,借助骨干网络流量样本,对本文所提DAFT流表架构的查找性能进行实验评估.实验结果表明:DAFT流表架构的TCAM命中率、SRAM平均查找长度和平均流表访问时间均明显优于传统的大象流/老鼠流架构,且稳定性强,有效提升了OpenFlow交换机的分组转发性能.
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关键词
软件定义网络
OpenFlow大规模流表
流表区分存储架构
活跃流/空闲流区分
掩码探测启发
元组查找过滤
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职称材料
题名
DAFT:一种OpenFlow大规模流表区分存储与加速查找架构
被引量:
5
1
作者
熊兵
邬仁庚
赵锦元
王进
机构
长沙理工大学计算机与通信工程学院
中南大学计算机学院
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期453-470,共18页
基金
国家自然科学基金(61502056)
湖南省自然科学基金(2015JJ3010)
+1 种基金
湖南省教育厅资助科研项目(15B009)
湖南省研究生科研创新项目(CX2018B567,CX2017B487)资助.
文摘
软件定义网络作为一种数据转发与逻辑控制相解耦的创新网络范式,当采用OpenFlow协议进行大规模部署时,其数据平面的流表规模急剧增大,对OpenFlow交换机的流表存储资源和分组转发性能提出了严峻的挑战.对此,本文构建了一种OpenFlow大规模流表区分存储与加速查找架构DAFT.该架构根据流量分布特性将OpenFlow网络流区分为重要流和次要流,进而采用TCAM和SRAM分别存储其标识字段,并采用DRAM单独存储其内容字段,有效缓解OpenFlow流表存储资源紧张问题.针对重要流/次要流区分问题,在分析传统大象流/老鼠流区分方法的基础上,基于OpenFlow网络流的包成批特性,提出活跃流/空闲流区分方法,以提高TCAM命中率.针对SRAM流表查找性能瓶颈,利用掩码访问不均匀的特点,采用"往前移1"启发法自适应调整掩码顺序,以减少后续数据包的掩码失败探测次数;利用掩码探测多数会失败的特点,借助计数型布鲁姆过滤器预测元组查找失败结果,从而绕过对应的子流表遍历过程.最后,借助骨干网络流量样本,对本文所提DAFT流表架构的查找性能进行实验评估.实验结果表明:DAFT流表架构的TCAM命中率、SRAM平均查找长度和平均流表访问时间均明显优于传统的大象流/老鼠流架构,且稳定性强,有效提升了OpenFlow交换机的分组转发性能.
关键词
软件定义网络
OpenFlow大规模流表
流表区分存储架构
活跃流/空闲流区分
掩码探测启发
元组查找过滤
Keywords
Software-Defined Networking(SDN)
large-scale OpenFlow flow tables
differentiated flow table storage architecture
active/idle flow differentiation
mask probing heuristic
tuple lookup filtering
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
DAFT:一种OpenFlow大规模流表区分存储与加速查找架构
熊兵
邬仁庚
赵锦元
王进
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
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