集中模型下的多約束路徑優(yōu)化.pdf

1、隨著業(yè)務快速發(fā)展，大型互聯網企業(yè)把服務部署在多個數據中心。內部的數據中心間存在大量的應用信息交互，而傳輸的數據流量具有不同的QoS需求和優(yōu)先級。傳統的網絡傳輸只提供盡力而為的服務，缺乏對業(yè)務端到端的服務質量保障。為了解決這些問題，MPLS-TE通過IGP、RSVP、LDP等協議，實現了端到端的服務質量保障。但在分布式控制下，復雜和龐大的整體協議體系導致了非常差的擴展性和靈活性，很難滿足日新月異的業(yè)務需求。
　　SDN倡導控制面集中

2、化，帶來了全局的資源視圖、狀態(tài)視圖和策略視圖。相比于分布式控制，SDN能更好地優(yōu)化網絡性能和滿足業(yè)務需求。本文在SDN的架構上，設計了一個能感知業(yè)務需求，執(zhí)行管理策略和優(yōu)化網絡性能的流量控制系統。同時該系統為了更好地為業(yè)務和管理服務，提供了業(yè)務質量追蹤，全網性能監(jiān)控的查詢接口。
　　系統將業(yè)務的若干個QoS需求和相應的管理策略作為約束，以最小成本花費或者負載均衡為優(yōu)化目標，完成業(yè)務路徑的求解和網絡資源的分配?；诖?，本文設計了SD

3、N流量控制系統，并分為路徑計算、設備控制、狀態(tài)管理、應用交互和數據存儲五個子系統實現。路徑計算子系統負責業(yè)務的路徑計算，將業(yè)務分為關鍵保障業(yè)務、一般保障業(yè)務、非保障業(yè)務和大帶寬的非及時業(yè)務進行路徑求解。計算子系統按照每一種業(yè)務的QoS需求和網絡策略約束，依據網絡狀態(tài)，輸出最優(yōu)路徑。其中，一般保障業(yè)務的路徑計算屬于多約束路徑優(yōu)化MCOP問題。本文的求解思路是通過將MCOP轉變?yōu)楦唵蔚腗CP問題求解。而MCP問題通過H_MCOP啟發(fā)式算法

4、找到更優(yōu)的多約束可行解。設備控制子系統將路徑計算子系統的策略轉為對設備的控制，由Openflow協議插件和帶寬控制模塊組成。狀態(tài)管理子系統負責監(jiān)測網絡性能和業(yè)務狀態(tài)。應用交互子系統負責接收策略下發(fā)和反饋網絡狀態(tài)，對業(yè)務和管理開放配置策略和狀態(tài)查詢接口。為了防止系統重啟導致的重要配置數據丟失，本文設計和實現了數據存儲子系統，將信息存儲于MYSQL數據庫。
　　為了驗證系統方案的可行性和有效性，本文先驗證了MCOP求解的正確性，再設計