SDN架构下数据流量调度算法的设计.pdf

SDN架构下数据流量调度算法的设计

许文庆;余庚

【摘要】目前云技术被广泛应用于数据中心网络(DCN),为确保DCN服务质量

(QoS),等价多路径路由(ECMP)算法和动态负载均衡(DLB)算法被作为解决方案.然

而这些算法仅能获得局部优化效果,将其应用在DCN重载环境下时,得到的传输时

延和带宽利用率等指标不尽如人意.文章针对这些算法的局限性,从全局优化的角度

提出一种软件定义网络(SDN)架构下的胖树网络数据流量载荷均衡调度算法.该算

法通过Ryu控制器监视全局实时参量来评估SDN节点和链路载荷情况,选出最符

合流量载荷需求的最优转发路径.实验表明,所提算法在改善DCN服务性能方面较

等价多路径路由算法和动态负载均衡算法有显著提升.%Recently,cloud

technologyiswidelyusedinDataCenterNetwork(DCN).Inordertoensure

QualityofService(QoS)inDCN,EqualCostMultipathRouting

(ECMP)algorithmsandDynamicLoadBalancing(DLB)algorithmsareem-

ployedassolutions.However,thesealgorithmsonlyobtainlocal

optimizationresults.Inparticular,thetransmissiondelayandbandwidth

utilizationarenotsatisfactorywhenthesealgorithmsareappliedinthe

DCNoverloadedenvironment.Consideringthelimitationsofthese

algorithms,thispaperproposesaloadbalancingschedulingmechanismfor

fattreenetworkdatatrafficunderSoftwareDefinedNetwork

(SDN)architecturefromtheperspectiveofglobaloptimization.The

mechanismevaluatestheSDNnodeandlinkloadbymonitoringthe

globalreal-timeparametersthroughtheRyucontroller,andselectingthe

optimalforwardingpathwhichmeetsthedemandoftraffic

load.Experimentsshowthattheschedulingmechanismproposedinthis

pa-perhassignificantlyimprovedtheperformanceofDCNservices

comparedwiththeECMP/DLBalgorithm.

【期刊名称】《光通信研究》

【年(卷),期】2018(000)003

【总页数】5页(P5-8,20)

【关键词】软件定义网络;数据中心网络;评估;均衡;仿真

【作者】许文庆;余庚

【作者单位】福州理工学院,福州350506;福建工程学院国脉信息学院,福州

350014;福州理工学院,福州350506;福建工程学院国脉信息学院,福州350014

【正文语种】中文

【中图分类】TP393

0引言

随着云技术、物联网技术和虚拟化技术的不断融合发展，海量宽带数据流量将以指

数级增长呈现在数据中心网络（DataCenterNetwork，DCN）上。为了均衡多

径数据流量，提升网络服务质量（QualityofService，QoS）［1］，DCN中大

多选用等价多路径路由（EqualCostMultipathRouting，ECMP）算法和动态负

载均衡（DynamicLoadBalancing，DLB）算法。前者属于静态散列算法，无法

根据实时链路状况调整数据流