基于SDN的网络流量调度方法的设计与实现

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近年来,移动互联网的飞速发展,流量调度技术作为网络性能优化的重要手段,越来越受到研究者的关注。目前,传统IP网络的流量调度方法由于转发机制的局限性,难以灵活高效的利用网络资源,使得流量调度技术面临诸多挑战。软件定义网络(SDN)思想的出现为研究流量调度技术带来了新的思路,通过利用控制与转发分离的特性,控制器感知全局网络状态信息,使得流量调度方法能够根据网络状态和业务需求制定更加优化的调度策略。因此,将SDN思想应用于网络流量调度技术是优化业务传输质量的一种行之有效的方法。本文介绍了无线局域网中流量调度技术的研究现状,分析了在线视频组播业务在无线局域网传输质量保证问题,设计了一种基于SDN的无线组播优化方法,包括数据包优化,带宽分配,路径选择等三个核心功能模块。通过动态维护组播映射关系将组播数据包映射成单播数据包,保证数据传输质量要求,减少业务丢包;进一步针对组播数据包转化为多个单播数据包后,可能造成的无线资源竞争问题,引入基于用户需求的带宽虚拟分片方法,实现网络资源隔离,保证特定单播流的带宽要求。同时,为了避免组播数据包在无线局域网传输过程中产生丢包,通过将网络状态,业务属性和用户需求等作为多属性决策算法的因子,为数据包匹配转发路径,提高数据传输可靠性。本文搭建了基于SDN/OpenFlow的无线局域网流量调度试验环境,对上述无线组播优化方法的功能和性能进行了测试验证。
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