论文部分内容阅读
随着互联网技术的快速发展,网络规模在不断扩大,网络承载的业务类型也多种多样,传统网络由于自身体系结构的限制使得一些好的路由策略难以实施,导致网络性能难以提升。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种新的网络体系结构,它的主要思想是将网络中的控制层面和转发层面进行分离,使网络资源能够得到更高效、灵活的控制和管理。SDN已经成为下一代网络发展的新趋势,但目前在SDN架构下对于路由算法的研究还不够成熟。本论文提出的路由算法都是在SDN这种新的网络体系架构下实现的。首先,论文提出了一种基于蚁群算法的QoS路由算法,该算法对传统蚁群算法进行改进,在算法中加入时延和丢包率两个QoS参数对蚂蚁选路进行约束。算法结合SDN网络能够获取全局视图的能力对网络状态信息进行实时收集,并将收集到的信息使用SDN控制器消息机制进行计算,得到当前链路中时延和丢包率参数值,从而对蚁群选路进行约束,保证QoS质量,提高网络传输效率。其次,针对基于蚁群算法的QoS路由算法收敛速度慢,不能满足网络中多种业务QoS传输需求的问题,论文提出一种基于业务分类的蚁群算法(Ant Colony Optimization of Business Classfication,BC-ACO)。BC-ACO算法首先对蚂蚁转移规则进行改进,通过设置一个概率参数增大蚂蚁选择之前迭代得到的最优路径的概率,从而提高收敛速度。同时,针对会话类、流媒体类、交互类和后台类这四类业务在网络传输中对时延和丢包率的要求不同,在算法中对时延和丢包率赋予权重来对路由选择进行约束,从而能为不同的业务流选择合适的传输路径。本论文实验在Floodlight控制器和Mininet搭建的仿真环境下进行。首先,通过与ACO算法和Dijkstra路由算法的对比,实验结果表明基于蚁群算法的QoS路由算法表现出较好的网络性能,能有效避免网络拥塞现象。其次,BC-ACO路由算法实验结果表明算法具有较好的收敛性,能根据不同的业务流选择合适的传输路径,保证业务传输质量。