A Survivability Routing Mechanism in SDN Enabled Wireless Mesh Networks:Design and Evaluation

In software-defined networking,the separation of control plane from forwarding plane introduces new challenges to network reliability.This paper proposes a fault-tolerant routing mechanism to improve survivability by converting the survivability problem into two sub-problems:constructing an elastic-aware routing tree and controller selection.Based on the shortest path tree,this scheme continuously attempts to prune the routing tree to enhance network survivability.After a certain number of iterations,elastic-aware routing continues to improve network resiliency by increasing the number of edges in this tree.Simulation results demonstrate this fault-tolerant mechanism performs better than the traditional method in terms of the number of protected nodes and network fragility indicator.

基于机器学习的SDN异常流量检测架构

针对SDN网络中控制器容易受到DDoS攻击导致CPU资源耗尽的问题,提出一种基于机器学习的SDN异常流量检测架构。根据DDoS攻击在通信、频率等方面的特性从流表中提取相关联的七维特征,使用互信息法筛选出四维最优特征子集,结合集成投票算法检测异常流量,利用SDN转控分离的独特性质提出多目标流路由方案,为正常流量分配高带宽、低延迟的优化路径。实验结果表明,提出架构能及时准确检测到DDoS攻击,集成投票算法在时间开销和CPU平均利用率方面有较好改善。

基于SDN的胖树数据中心网络的多路径路由算法

近年来,具有多路径能力的胖树拓扑结构已经被应用在很多数据中心网络(DCNs)中,以提高网络带宽和容错性。但其使用的传统路由协议对多路径路由的支持是非常有限的,并没有充分利用胖树数据中心网络的多余的可用带宽。因此研究了基于SDN的胖树网络的多路径路由。首先提出一个属于线性规划范畴的问题并证明它的NP完全性;然后提出了一个利用软件定义网络架构优点的实用算法,其依赖于一个中心控制器来收集网络状态信息,以作出最优的路由转发决策;最后把算法实现为OpenFlow控制器的一个模块并进行仿真验证。实验结果表明,所提算法无论在提高吞吐量还是减小端到端时延方面都优于传统的基于拓扑感知启发式的多路径算法。

基于SDN与传统路由相结合的网络架构设计

针对灾区、战场等复杂环境对通信网络性能的高需求,以及传统的冗余繁杂的紧耦合网络架构发展滞后等问题,提出了一种基于SDN架构与传统路由协议相结合的新型网络架构。该架构的设计思想是先由传统路由完成网络初始联通状态的建立,在此基础上再利用SDN架构技术实现对应用业务和通信网络资源的分析感知、计算、评估等。分别对SDN控制器、南北向接口和传统路由协议进行设计。试验结果表明了该方案的优越性,具有重要的应用和参考价值。

SDN中基于链路特征的路由控制机制

针对数据中心网络中存在的由于多对一通信模式造成的网络拥塞问题,提出了一种在软件定义网络(SDN)体系架构中基于链路特征的路由控制机制(RCMLF)。该机制采用带滤波的带宽估计算法,引入阻尼阈值参数,设计了一种自适应的拥塞避免算法,针对网络中不同的链路带宽占用情况,自适应地调整传输策略,解决了网络中由于“流量抖动”而造成的系统不稳定问题、由于路由算法自身性质造成的网络拥塞问题以及不能够合理利用带宽资源而造成的资源浪费问题。最后,通过软件模拟的方式搭建数据中心网络仿真平台进行性能测试,实验结果表明,所提出的算法相比最小跳数路由(MHR)、等价多路径路由(ECMP)、最宽最短路由(WSP)、Hedera四种传统算法,吞吐量平均提高了75.63%,丢包率平均降低了49.88%,平均时延平均降低了41.99%。该算法在数据中心的多对一通信模式下具有较好的性能,同时使链路资源得到更合理的利用。

SDN在战术MANET路由中的应用

近年来软件件定义网络(software-defined network,SDN)技术被逐渐应用至战术移动自组织网络(MANET)路由研究中,以求为日趋丰富的战术机动任务提供相较于传统MANET路由协议更好的QoS质量.然而由于MANET的强变化性、分布式结构等特点,SDN技术在MANET路由的应用中存在着许多问题亟待解决.从战术MANET路由现状出发,首先介绍了传统MANET路由协议以及SDN技术,并总结了现有结合SDN的MANET路由方法.而后围绕路由过程讨论了SDN应用至战术MANET需要解决的控制层可靠性、流表下发时间、控制开销、混合网络元素、扩展性一系列问题,并从SDN结构出发介绍了相应的方法.最后探讨了未来的研究方向.

一种软件定义网络带内控制连接建立方法

鉴于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)中带外控制方式的代价及成本较高,基于带内连接网络拓扑,提出了一种SDN带内控制连接建立方法。该方法首先通过链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol,LLDP)完成SDN控制器IP分发和SDN交换机IP分配,其中SDN交换机IP分配采用基于可变长子网掩码(Variable Length Subnet Mask,VLSM)的全自动IP分配技术来实现;之后,基于无类别域间路由(Classless Inter-domain Routing,CIDR)的路由聚合技术实现带内路由自动构建。实验结果表明,该方法能够实现SDN交换机与SDN控制器带内控制连接的自动建立,减小了SDN网络的配置复杂度和部署难度,同时使SDN交换机路由表条目数量得到控制,降低了带内路由构建的复杂性,为SDN控制平面与转发平面控制信道的建立提供了设计参考。

SDN中基于负载均衡的流表下发方法

通过比对单个域内控制信道与数据信道比例,将所须安装流表项数据以源路由下发和直接下发两种方式动态混合处理,以此来减小控制器负载以及动态调节控制平面和数据平面负载均衡度,同时减小流表下发和端到端传输的时延以及控制逻辑出现不一致的概率.仿真显示:所提方法在控制器负载消耗量、流表安装时延和数据包平均传输时延等方面优于传统的流表直接下发方法以及基于源路由的流表下发方法.