基于SDN數(shù)據(jù)中心的流量調度算法研究.pdf

1、近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、云計算技術的部署和應用，數(shù)據(jù)中心匯聚的數(shù)據(jù)流量越來越多，由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不具備靈活的網(wǎng)絡調度能力，導致網(wǎng)絡擁塞的概率增高，影響了網(wǎng)絡的傳輸性能。軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network，SDN)作為一種新型的網(wǎng)絡架構，因為其集中控制、應用可編程等特性被研究人員用來解決數(shù)據(jù)中心中橫向大流量造成的網(wǎng)絡擁塞問題。本文基于SDN架構對數(shù)據(jù)中心流量調度算法領域的問題進行了研究，主要研究內容有以下幾

2、個方面。
　　首先，對數(shù)據(jù)中心的流量特征和拓撲結構進行了研究分析，針對傳統(tǒng)流量調度算法的流傳輸路徑單一等問題，本文改進了傳統(tǒng)調度算法的路徑計算方式和路徑評估策略。針對流量形態(tài)復雜的問題，建立了流量特征模型對流量進行了分析，引入數(shù)據(jù)包閾值來對數(shù)據(jù)流進行識別，根據(jù)識別的流量類型作針對性調度。區(qū)別于傳統(tǒng)調度算法使用哈希函數(shù)計算多路徑，本文合理利用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡上的空閑鏈路資源，結合SDN技術，通過k短路徑算法計算出多條可達路徑。然后，通過

3、對節(jié)點設置動態(tài)閾值評估、對鏈路計算平均剩余帶寬的方式得到各條路徑的權重。針對動態(tài)調度的路徑計算問題，引入路徑穩(wěn)定性概念多因素綜合考慮動態(tài)路徑的選擇。其次，針對流表更新中遇到的一致性問題，通過對交換機、流表項分類的方法優(yōu)化了流表的更新順序，解決由流表不匹配引起的數(shù)據(jù)重傳和數(shù)據(jù)丟包。
　　最后，利用網(wǎng)絡仿真軟件Mininet、Ryu控制器等軟件模擬了基于SDN架構的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡，并在Ryu控制器上實現(xiàn)了本文改進的多路徑調度算法，通過一