ADAFT:SDN大规模流表的适应性深度聚合存储架构

为解决软件定义网络(SDN)数据平面中的三态内容可寻址存储器(TCAM)资源紧张问题,提出了一种基于内容表项树的SDN流表深度聚合方法,进而构建一种SDN大规模流表的适应性深度聚合存储架构ADAFT。该架构放宽了聚合表项之间的汉明距离要求,构建内容表项树聚合动作集不同的流表项,显著提高了流表聚合程度。设计了一种TCAM装载率感知的内容表项树动态限高机制,以降低流表查找开销。同时,提出了一种TCAM装载率感知的表项聚合适应性选择策略,以均衡流表聚合程度和查找开销。实验结果表明,ADAFT架构的流表压缩率明显高于现有方法,最高可达65.74%。

基于人工智能的SDN网络中流量优化与拥塞控制方法

文章深入研究基于强化学习的流量优化与拥塞控制方法在软件定义网络(Software Defined Network,SDN)中的应用。首先,详细阐述SDN网络的架构与原理。SDN网络的灵活性和可编程性为网络管理提供了全新的范式。其次,提出了一种基于强化学习的流量优化与拥塞控制方法,通过建模状态、动作、奖励等要素,实现网络流量智能调整。最后,在Mininet仿真环境中进行了实验验证。通过监测吞吐量、延迟、拥塞情况等性能指标,验证所提方法的有效性。实验结果表明,在网络性能方面,所提方法相较于传统方法取得了显著改善,具备更好的适应性和优化能力。

智慧校园网络及安全的SDN架构选择分析

重点研究智慧校园网络与安全的软件定义网络(Software Defined Network,SDN)架构选择,分别讨论SDN架构应用的必要性、实现方法、网络与安全维护建议等内容。从智慧校园的集中部署、意图网络与智慧校园的融合、以零信任为核心构建网络安全架构3个维度出发,提出保护智慧校园网络安全的建议。旨在强调SDN架构对于智慧校园建设的运行安全维护作用,以期为今后智慧校园的深化建设提供技术支持。

SDN网络中STP避环的设计与实现

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)架构是使用软件编写代码的方式构建网络,实现控制转发平面分离,并对控制平面实现集中管理.生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)是交换式网络的环路避免协议,通过生成树算法(Spanning Tree Algorithm,STA),将带有环路的物理拓扑中某台设备的接口设置为阻塞状态,构建逻辑无环拓扑.该文通过Python代码编制网络拓扑文件和RYU控制器文件的方式,实施SDN中的网络环路设计,按照STA算法设计和实现STP环路避免,并在仿真实验平台运行,测试结果表明,实现了SDN网络中环路避免.

基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统

针对工业控制网络通信信息安全与稳定问题,设计一种基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统。该系统采用SDN技术,分为物理层、现场层、转发层、控制层和应用层等5个层次。物理层包含现场终端设备;现场层通过控制模块与操作员站实现对现场终端的控制;转发层使用SDN交换机进行通信数据传输,并将数据镜像传输至应用层进行安全分析;控制层中的SDN控制器管理和控制SDN交换机,并执行应用层下发的安全防护策略;应用层利用集成学习算法对工业控制网络进行入侵行为检测,通过安全响应模块分析入侵信息并选择相应的防御机制。实验结果表明,所设计系统满足工业控制网络通信的实时性要求,能准确地实施入侵检测,从而保障工业控制网络的安全性和正常通信。

适配融媒体云平台的SDN技术应用探讨

国家广播电视总局在关于《广播电视融媒体云平台的建设技术实施指南》中提出,为了降低复杂度,宜使用软件定义网络(SDN),通过集中的控制器集群实现VXLAN的控制平面,使得网络部署维护更简单,运行更稳定。本文重点对SDN技术特点和应用进行剖析,并提出设计实施参考建议。

基于SDN的数据中心网络流量调度机制的设计

为实现数据中心网络流量的实时有效调度,保证网络服务质量,本文针对传统静态流量调度方法存在的问题,提出面向服务质量保障的动态流量调度策略(dynamic scheduling flows,DSFlows),该策略可结合控制器所接收到的网络状态,在综合考虑流量生成、对比算法、评估指标等因素的基础上,制定相应的网络流量制定策略。仿真结果表明:当网络负载上升至09时,与负载均衡算法(equal-cost multi-path,ECMP)相比,DSFlows网络吞吐量提升了1608%;平均时延降低了4976%;丢包率降低了565%。因此,DSFlows方案具有较高的可靠性和可行性,符合数据中心网络流量科学化调度需求。

SDN网络系统管理平台的设计与实现

文章主要设计一种软件定义网络(Software Defined Network,SDN)管理系统平台,首先分析系统的用户需求,其次提出其整体框架、模块设计以及数据库设计,并进行系统测试。文章所设计的平台能够优化网络维护的流程,提升网络管理员开展日常网络维护工作的效率。

一种基于SDN和多区域OSPF路由协议的动态网络

OSPF路由协议是一种应用广泛的路由协议,其在范围较大的单个区域运行时,由于LSA的泛洪传播,网络设备的LSDB数据会急剧增加,这造成了网络的运行效率迅速降低.多区域的OSPF协议能降低LSDB的数据规模,节省网络资源,但是其维护代价高,加重了网络管理的负荷.SDN机制使用控制器对网络进行统一管理,提高了网络的管理效率.一种基于SDN的多区域OSPF网络模型被提出,其利用SDN机制进行OSPF路由协议的配置下发,并根据LSDB规模自动的动态划分区域,这种模型不但减小了LSDB的规模,也克服了多区域OSPF配置代价高的缺陷.对新模型首先进行了模拟实验,实验得到的结果优良,随后利用新模型构建一个新的网络,新网络的各项参数正常.

基于电力通信网的高可靠性SDN架构及数据保护策略

针对变电站中传统电力通信网在各类故障、攻击或突发事件下容易出现网络延时增长、数据质量下降、数据丢失等问题,文中设计了一种以SDN架构为核心技术方案的高可靠性电力通信网数据保护策略。该策略在电力通信控制环路中引入SDN技术,并设计了SDN集中控制架构,以提高在故障发生时的数据保护能力,从而避免了数据资源的浪费、缺失以及耗时过长等问题。同时,还在SDN控制架构的基础上设计了一套ODL控制方案,通过采用该控制方案使得控制环路得到再次优化,由此有效提高了数据质量。最后,对所设计SDN架构下的电力通信控制系统保护策略进行了数据仿真测试验证,通过模拟SDN架构方案的仿真工况,验证了所设计控制保护策略的正确性与可行性。

QoS Routing Optimization Based on Deep Reinforcement Learning in SDN

To enhance the efficiency and expediency of issuing e-licenses within the power sector, we must confront thechallenge of managing the surging demand for data traffic. Within this realm, the network imposes stringentQuality of Service (QoS) requirements, revealing the inadequacies of traditional routing allocation mechanismsin accommodating such extensive data flows. In response to the imperative of handling a substantial influx of datarequests promptly and alleviating the constraints of existing technologies and network congestion, we present anarchitecture forQoS routing optimizationwith in SoftwareDefinedNetwork (SDN), leveraging deep reinforcementlearning. This innovative approach entails the separation of SDN control and transmission functionalities, centralizingcontrol over data forwardingwhile integrating deep reinforcement learning for informed routing decisions. Byfactoring in considerations such as delay, bandwidth, jitter rate, and packet loss rate, we design a reward function toguide theDeepDeterministic PolicyGradient (DDPG) algorithmin learning the optimal routing strategy to furnishsuperior QoS provision. In our empirical investigations, we juxtapose the performance of Deep ReinforcementLearning (DRL) against that of Shortest Path (SP) algorithms in terms of data packet transmission delay. Theexperimental simulation results show that our proposed algorithm has significant efficacy in reducing networkdelay and improving the overall transmission efficiency, which is superior to the traditional methods.

Threshold-Based Software-Defined Networking(SDN)Solution for Healthcare Systems against Intrusion Attacks

The healthcare sector holds valuable and sensitive data.The amount of this data and the need to handle,exchange,and protect it,has been increasing at a fast pace.Due to their nature,software-defined networks(SDNs)are widely used in healthcare systems,as they ensure effective resource utilization,safety,great network management,and monitoring.In this sector,due to the value of thedata,SDNs faceamajor challengeposed byawide range of attacks,such as distributed denial of service(DDoS)and probe attacks.These attacks reduce network performance,causing the degradation of different key performance indicators(KPIs)or,in the worst cases,a network failure which can threaten human lives.This can be significant,especially with the current expansion of portable healthcare that supports mobile and wireless devices for what is called mobile health,or m-health.In this study,we examine the effectiveness of using SDNs for defense against DDoS,as well as their effects on different network KPIs under various scenarios.We propose a threshold-based DDoS classifier(TBDC)technique to classify DDoS attacks in healthcare SDNs,aiming to block traffic considered a hazard in the form of a DDoS attack.We then evaluate the accuracy and performance of the proposed TBDC approach.Our technique shows outstanding performance,increasing the mean throughput by 190.3%,reducing the mean delay by 95%,and reducing packet loss by 99.7%relative to normal,with DDoS attack traffic.

基于SDN技术的数据中心基础网络构建

随着我国信息技术的不断发展,客户对信息数据的要求也在不断地提高,如需要多样化的数据、数据传递要更加迅速、数据要有较高的自身处理能力等,这就意味着必须要对网络进行灵活的控制。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术的出现有效地实现了这一特点,其不仅可以实现资源的灵活配置、自动配置,还满足数据中心网络的应用需求。因此,就对基于SDN技术的数据中心基础网络构建进行研究。首先分析其构建数据中心的优势,然后从其基本架构、抽象服务等方面来对SDN技术的应用以及基础网络构建进行深入的探讨和分析,以此来为相关部门提供参考。

云资源池异构SDN架构演进研究

云资源池通过SDN技术实现网络编排自动化、规模化和智能化,不同SDN在技术架构、产品适配和性能基线等方面差异较大且难以兼容。在多SDN场景下,部分SDN架构在可扩展性、OU架构解耦和版本迭代效率等方面存在问题。随着云业务发展,不同SDN间业务互联互通需求逐步凸显。本文通过分析云资源池的几种SDN技术,以及异构SDN环境下要解决的关键问题,提出基于不同SDN的异构AZ建设方案,包括架构方案、业务方案和跨AZ迁移方案,并最终实现SDN架构融合统一。

基于ONOS的支持多域SDN的层次架构实现方案

软件定义网络(SDN)通过将控制平面与数据平面分离,实现了网络的可编程性,改变了网络管理的模式。然而,随着SDN网络规模的不断扩大,其可扩展性问题逐渐显现。针对这一问题,多控制器架构成为提升SDN可扩展性的主流策略。在多控制器架构中,数据流的跨域路由问题对网络的可扩展性产生了影响。随着网络规模的增大,跨域路由计算的时间复杂度呈非线性增长,导致跨域路由计算的收敛时间也随着增加,带来可扩展性问题。为了应对大规模SDN网络的挑战,基于ONOS控制器,完成了层次式SDN多控制器方案的设计与开发。在此基础上,提出一种层次式网络抽象方法,复用OpenFlow南向协议实现层次控制器间的消息同步与业务协作。该方法对多域网络中的每个域网络拓扑进行抽象,以降低跨域路由计算的复杂度,进一步降低跨域路由计算的收敛时间,以提升可扩展性。在实验验证阶段,我们从2个维度创建不同规模的SDN数据面仿真网络,并对比测试了集中式路由与使用网络抽象方法的层次式路由的跨域路由计算时长。实验结果表明,随着多域网络规模的扩大,与集中式跨域路由相比,层次式跨域路由的效率显著提升。当网络规模为20×20时,使用本文提出的网络抽象方法使跨域路由计算效率提升约40倍。这一结果为大规模SDN网络的有效管理提供了新的策略和方法。

基于SDN的广播电视内容监管云平台动态网络设计

探讨面向软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的广播电视内容监管云平台动态网络设计。通过对SDN内涵的分析,提出广播电视内容监管云平台网络的总体设计,明确其在网络管理和控制方面的优势和特点。介绍SDN的具体组网模型,在SDN控制器方面,提出自动化配置及业务隔离、网络的集中统一控制和出口资源池按需调度等关键设计。通过上述设计,实现对广播电视内容的有效监管和管理,同时提高网络资源的利用率。

基于SDN的应急融合通信网络设计与实现

铁路应急通信网络由于涉及业务多、技术种类多,在实现快速搭建的问题上面临比较大的挑战。如何实现应急通信网络的快速搭建,同时满足多种业务、多场景下的不同需求,保证通信网络的稳定性与有效性成为一个值得关注的研究话题。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)提出的控制层与数据层分离的新思想为研究提供新的方向。提出在应急通信中引入SDN技术,构建基于SDN的融合应急通信网络,实现网络的集中控制、状态感知、按需路由等相关功能,提高网络的稳定性与效率。

SDN网络中的故障检测与修复技术研究

【目的】虽然软件定义网络(SDN)是一种开放的架构,但也存在着各类网络错误。为实现SDN的高可用性,对故障检测与修复机制进行研究是至关重要的。【方法】首先,对SDN架构与OpenFlow协议进行分析,总结出SDN网络中可能出现的错误,并设计出数据平面错误检测方法。其次,基于主动修复与被动修复机制,并考虑数据流量服务的质量(QoS)需求,从而提出主动与被动相结合的故障修复机制。在此基础上,本研究设计出基于开源代码的故障检测与修复方法,其使用的是非同步报警机制监测网络,根据故障数量和影响程度选择3种修复模式。【结果】试验结果表明,本研究设计的方法能有效检测出SDN数据平面中常见的错误,在保障QoS的前提下,能最大限度恢复网络功能。【结论】该方法在处理多类故障和考虑QoS需求方面超过现有机制,为SDN高可用性和应用提供理论与实践基础,而进一步提高对复杂故障的处理能力和增强自修复智能性是后续的研究方向。

SDN技术在广播电视播控网络智能化改造中的应用

探讨软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术在广播电视播控网络智能化改造中的应用。分析智能化改造的业务、技术和经济需求,指出传统网络架构在面临媒体形态多样化和观众需求个性化时的局限性。阐述SDN技术在网络架构优化、动态资源分配、流量工程优化、安全保障强化以及开放接口与生态系统构建等方面的应用策略。通过引入SDN技术,广播电视播控网络能够实现更高效、灵活和安全的运行,满足不断增长的业务需求,降低运营成本,推动行业的数字化转型和升级。

基于SDN的广播IP音频信号调度系统设计

随着媒体传播方式的转变,广播电视中心正向融媒体转型,节目制作和发布越来越依赖互联网流媒体信号。传统广播信号调度系统已无法满足网际互连协议(Internet Protocol,IP)化制播的需求。基于此,设计基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的广播IP音频信号调度系统,分析其优势、架构及未来发展方向。