【摘 要】
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SDN(软件定义网络)促进了互联网的创新和快速演进,越来越多的机构开始采用SDN技术部署网络。在SDN网络中,控制器负责对整个网络进行集中化的控制,是整个网络的核心,一旦控制
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SDN(软件定义网络)促进了互联网的创新和快速演进,越来越多的机构开始采用SDN技术部署网络。在SDN网络中,控制器负责对整个网络进行集中化的控制,是整个网络的核心,一旦控制器在性能或安全性上得不到有效保障,随即而来的就是整个网络的服务能力降级甚至全网瘫痪。此外,从组网角度看,单一控制器也无法应付跨多个区域的SDN网络问题。因此,单点控制器部署SDN网络的方式存在着性能、可靠性以及可扩展性等方面的问题,无法应对大规模网络。对此,需要采用多控制器协调部署的方式以提高控制平面的性能、可靠性以及可扩展性,本文基于分布式、集群、以及负载均衡的思想,给出了一种高度可扩展的SDN控制平面架构。从分布式技术角度看,由于控制器在SDN网络中具有天然的的集中控制特性并掌控着全局网络状态信息,确保各控制器的全网信息一致性显得尤为重要。所以,对于所给出的控制平面架构来说,最关键的部分在于解决好控制器之间的协作问题。本文在ZooKeeper提供的原子操作基础上进行功能封装,设计了控制器成员管理、群组管理、事件通报以及数据共享等功能用以管理好各控制器,确保网络状态的一致性。此外,还研究了在平面中使用由OpenFlow交换机和控制器构建的负载均衡器,灵活动态地应用负载均衡算法,以进一步提高系统的整体处理能力,进而进一步提高系统扩展性。最后通过模拟实验验证了方案的可行性,该方案能够在保证性能的前提下,具有良好的可靠性和可扩展性。
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