基于SDN的数据中心网络流量优化问题研究

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近几年来,云计算技术得到飞速发展,互联网在线业务的用户也不断增多,导致大型企业的数据中心内部流量大幅增长、网络带宽资源竞争激烈。数据中心现有的转发机制是通过静态哈希为流量在多条等价最短路径中随机选择一条,没有考虑到网络中的链路负载情况,因此可能使网络发生拥塞。更加合理的策略应该是基于当前网络的状况对流进行调度。SDN是一种创新的网络架构,将网络的控制层面和转发层面分离,控制功能被集中在专门的控制器上实现,转发设备只负责根据从控制器得到的规则进行数据转发。在SDN环境中,控制器可以维持网络视图,了解网络的实时状态,为实现数据中心更好的流调度策略提供了可能。本文研究了基于SDN的数据中心网络流量优化问题,主要工作和研究成果包括:1)提出了一种多控制器下的数据中心网络架构SASCD,分析了在基于SDN的数据中心网络中进行流量优化的关键步骤。2)针对单控制器的数据中心网络,提出了一种静态的流调度遗传算法,与现有的静态哈希机制和一个贪心算法作了比较,结果显示遗传算法能够使网络中的链路负载更加均衡。3)在多控制器的数据中心网络中,提出了一种进行动态流调度的分布式算法。实验显示,分布式算法得到的结果比静态哈希机制好,比遗传算法的结果稍差。但是分布式算法具有更高的时效性,适合在大规模的数据中心网络中采用。本文所做工作和取得的成果为基于SDN的数据中心网络的进一步发展提供了基础。
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