基于改进型拍卖的软件定义网络交换机迁移机制

多控制器软件定义网络(SDN)中交换机迁移策略单一,造成迁移效率低且多次迁移。为此,提出一种基于改进型拍卖的交换机迁移机制PASMM,将交换机的迁移问题优化成为控制器剩余资源的拍卖问题,通过提高处于供不应求状态的控制器资源的交易价格,完成拍卖过程,实现控制器和交换机的重新部署,提高网络效益。仿真实验表明,与典型的交换机迁移策略相比,PASMM达到了较好的控制器负载均衡,PACKET_IN消息的响应时间减少了约13.5%,同时随着交换机流请求的增大,PASMM的迁移时间最少。     

基于近邻情景认知的软件定义网络多域协同控制机制

针对软件定义网络（software-defined networking,SDN）分布式多控制器部署中存在的控制器负载不均衡问题,提出了一种基于近邻情景认知的多域协同控制机制。首先,通过改进现有的近邻传播（affinity propagation,AP）聚类算法,以跳数为原则,对网络中节点进行聚类操作,形成SDN子域并在聚类中心部署控制器;然后基于控制器 —交换机之间的协同映射对网络连接关系进行优化,以增强网络的稳定性。仿真表明,相比其他方法,该机制能够实现网络区域的合理划分,控制器负载均衡率至少提高了26.7%。     

一种软件定义网络中交换机动态迁移算法

针对目前软件定义网络中的多控制器负载失衡问题,提出一种交换机的动态迁移算法（Dynamic Switches Migration Algorithm, DSMA）,将交换机与控制器的部署关系建模为0-1规划问题,通过使用免疫粒子群算法保证控制器负载均衡的同时兼顾了控制器和交换机之间的传输时延。仿真实验表明,与现有经典的就近迁移算法和利用率最低迁移算法相比,DSMA实现了较好的控制器负载均衡,减少了控制器PACKET_IN消息的响应时间,提高了系统反应速度,加权后的综合评价平均提升了25.3%。     

软件定义网络数据平面安全综述

软件定义网络将数据平面与控制平面解耦,旨在更快地引入网络创新,并从根本上实现大型网络的自动化管理。架构创新带来了挑战与机遇,安全问题限制了软件定义网络的广泛采用。针对数据平面的攻击可能会损毁整个软件定义网络,首先介绍了数据平面结构与发展趋势;然后分析了数据平面安全风险,指出漏洞,确定潜在的攻击场景,并给出2种具体解决方案,讨论其意义与局限性;最后展望未来的安全研究方向。     

基于软件定义网络的分层式控制器负载均衡机制

针对软件定义网络（SDN）多控制器负载均衡过程中控制器之间通信开销大以及控制器吞吐量低等问题,提出一种分层式控制器负载均衡机制。基于分层式架构,通过超级控制器与域控制器协作完成负载均衡,并采用预定义负载阈值以减少域控制器与超级控制器之间的消息交换开销;同时,该机制可以有效选择出过载最重的域控制器,并从该过载域控制器所控制的交换机中选取多个符合迁移标准的交换机,将其同时分别迁移到多个综合性能高的域控制器上,从而解决多控制器间负载不均衡问题。实验结果表明,与层次式SDN控制器协同负载均衡方案（COLBAS）以及用于控制器负载均衡的动态和自适应算法（DALB）相比,所提机制系统的消息数量降低了约79个百分点,且该系统的吞吐量分别比DALB、COLBAS分别提高了约8.57%、52.01%。所提机制能够有效降低通信开销,并提高系统吞吐量,有更好的负载均衡效果。     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

基于软件定义数据中心网络的节能路由算法

由于数据中心网络是云计算和下一代网络技术的平台和基础设施,日益增长的网络数据在满足用户需求的同时,也大幅增加了数据中心的能耗.许多针对数据中心网络的节能策略被提出,多数采用硬件与软件相结合的策略来完成节能模型的设计.为了进一步降低能耗,从网络负载均衡和节能路由设计的角度提出了一种新的节能路由算法,其基本思想是首先对负载均衡进行量化分析,然后提出带宽限定的负载均衡与节能相结合的节能路由算法,充分考虑到网络整体的可达性和可靠性.该算法为数据中心节能提供了一种新的视角.通过与传统的节能路由作比较,验证了该算法能够在保证较高网络可靠性的同时能耗较低.通过对实验数据的分析和解释得到了若干有益的结论,为进一步的研究工作奠定了基础.     

软件定义网络研究综述

现有网络设备支持的协议体系庞大, 导致高度复杂, 不仅限制了IP网络的技术发展, 更无法满足当前云计算、大数据和服务器虚拟化等应用趋势。软件定义网络（SDN）作为一种最新网络架构, 对网络设备控制面、转发面和应用层功能进行重新定义抽象, 使得网络设备软件可编程, 有望改变上述局面。介绍了OpenFlow技术的产生背景、特点及发展现状, 分析了基于OpenFlow的SDN体系结构和平台设计的关键技术, 并探究了SDN技术在网络管理自动化、光网络传输与IP承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和QoS保证等方向的应用。     

基于图非均衡划分的软件定义网络异构控制器负载优化部署

大规模软件定义网络(SDN)往往需要逻辑上集中的控制器在物理上分布式部署。针对控制器部署中控制器负载不均衡的问题,提出一种基于图非均衡划分的SDN异构控制器负载优化部署方法。首先,分析控制器部署要求以及部署带来的控制器负载均衡和时延问题;其次,利用图论和余弦相似度,量化描述和计算异构控制器情况下的控制器负载均衡和时延,并运用图划分理论将控制器负载优化部署问题转化为一个具体的图划分问题;最后,基于多级划分的图划分思想,提出控制器负载优化部署方法。对实际网络拓扑的模拟实验结果表明,提出的部署方法可以有效实现接近最优的控制器负载分布。     

软件定义网络控制平面可扩展性研究进展

软件定义网络（software-defined networking,简称SDN）遵循控制转发分离的设计原则,其控制平面采用集中的控制逻辑,在提供灵活高效的网络控制的同时,也面临着严重的可扩展性问题.对SDN控制平面可扩展性相关工作进行综述.首先分析控制平面可扩展性的影响因素并给出改善思路;在此基础上,从数据平面缓存优化、高性能控制器、分布式控制平面和控制资源优化分配4种技术路线出发,论述了主要的解决方案和研究进展.最后,给出总结并展望了未来的研究工作.     

软件定义卫星网络的链路故障检测和恢复方案

针对具有星间链路的卫星网络,提出了一种软件定义卫星网络架构下的链路故障检测和恢复方案。首先基于软件定义卫星网络架构设计了一种主动上报式故障检测机制,并设计了链路故障检测算法,实现对卫星网络中链路故障的快速发现和准确定位。在此基础上,提出了一种保护加恢复式故障恢复机制来快速恢复因故障导致的业务中断。最后在原型系统中对该方案进行了验证。实验结果表明,该方案可以在毫秒级的时间内快速检测并准确定位到链路故障,并可以在10±2ms的时间内对故障进行快速恢复。同时,该方案可适用于多种卫星网络拓扑。     

多入口集群负载均衡问题研究

分析了常用的负载均衡算法在多个调度器上同时运行时的效果,提出多入口集群的水平分割调度方案,该方案通过对各调度器设置阈值来实现。为度量轮循调度的接口负载并设置阈值,提出了轮循频率的概念,当来自不同接口的流量不一致时,需要对阈值进行调整以提高整个集群的吞吐量,为此,提出了阈值动态调整算法和一种分布式调整触发机制。该方案兼容现有的单调度器方案,有效地解决了集群环境中存在多个调度器时的负载均衡问题。     

P2P网络可用性关键技术研究进展

P2P网络是典型的由应用需求推动学术研究的网络技术,提高可用性是P2P网络的一个研究主线.在概括P2P网络应用的类型,总结P2P网络的性质模型的基础上分析了影响P2P网络可用性的若干因素,包括结构化P2P网络拓扑参数优化、覆盖网络拓扑感知和优化、网络异构和负载均衡、抗波动性能优化、容错路由以及激励机制.对各个关键技术问题的解决方案进行分类对比,并根据比较的结果对今后的发展趋势进行了展望.     

基于动态负载均衡的分层式高速网络入侵检测模型

设计了一种新颖的适用于高速网络的分层式动态负载均衡入侵检测系统模型及相应的动态流量均衡算法。该模型采用两级分流结构,由均衡代理与探测器根据均衡算法配合完成流量的动态均衡分配;动态均衡算法通过对数据包的特征域做敞列运算,将其映射到某个探测器的接收区间内．并根据探测器的负载情况调节接收区间的宽度,合理分配各个探测器上的流量。性能分析和实验结果表明,该模型能够充分利用系统的计算资源,具有良好的动态流量均衡性能及高度的可扩展性,在高带宽环境中有较高的效率。     

智能网的业务流量与负荷控制研究综述

对智能网的业务流量与负荷控制的研究现状进行了综述。系统地总结了在流量分析、流量和负荷控制策略、过负荷控制算法等方面所取得的主要研究成果,并分析了研究中还存在的一些问题和尚未深入研究的内容,为下一步研究指出了基本方向。     

基于SDN的天地一体化网络控制器部署方法综述

软件定义网络(Software Define Network,SDN)推动了传统网络的发展,将SDN引入天地一体化网络能够极大程度地调动各层级网络的资源,实现天地一体化网络的智能管控;首先,介绍了天地一体化网络和软件定义网络,论述了基于SDN的天地一体化网络架构的研究现状;随后,介绍了SDN控制器的性能指标并对比了当前的SDN多控制器部署方法,综述了基于SDN的天地一体化信息网络的控制器部署策略;最后,对未来基于SDN的天地一体化网络控制器部署方法进行了展望和归纳总结。     

异构结构化P2P网络负载均衡方案

结构化P2P网络由于采用DHT算法导致节点存储资源的不均衡,当前解决方案都是假定节点容量及负载是均匀分布在系统中,而忽略了实际网络存在的节点异构性的影响.本文提出的考虑节点异构性的结构化P2P网络负载均衡方案提出了负载均衡的衡量标准--负载平滑度,采用基于相同资源描述符的资源整体转移方案,以节点的邻居节点为平衡范围,描述了系统在节点加入、离开,资源加入以及节点过载情况下的算法,使得整个系统逐步达到负载均衡.该方案充分考虑了实际网络中存在的异构问题.仿真实验表明,该方案有效地解决了并构P2P网络下的负载均衡问题.     

基于CKSP的分段路由负载均衡技术

针对当前以云计算、大数据为代表的新兴业务需求,现有的MPLS(Multi-Protocol Label Switching)网络存在协议复杂、扩展性差、运维困难等问题。因此文中采用分段路由(Segment Routing,SR)转发技术,根据软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)集中控制、开放编程的特点,提出了一种基于受限K最短路径(Constrained K-Shortest Pathes,CKSP)算法的分段路由负载均衡的技术方案。首先,控制器与各网络节点以OpenFlow协议进行信息交互,对全网拓扑结构和链路速率进行监控;然后,分段路由应用根据北向接口以二级流表、多节点中继的方式实现转发表等初始表项的构建和段列表计算;最后,设计了一种根据链路利用率和跳数进行非均匀加权的CKSP算法。实验结果表明:该技术方案可以增大网络吞吐量,平滑流量分布,降低数据流平均时延和网络总丢包率。     

基于集群的可伸缩网络服务体系结构研究与实现*

在分析现在和将来网络服务需求的基础上, 提出基于集群的可伸缩网络服务体系结构Linux Virtual Server, 分为负载调度器、服务器池和后端存储三层结构。负载调度器采用IP 负载均衡技术和基于内容请求分发技术。LVS 集群提供了负载平衡、可伸缩性和高可用性, 可以应用于建立很多可伸缩网络服务。进而提出地理分布的LVS 集群系统, 可节约网络带宽, 改善网络服务质量, 具有良好的抗灾害性。     

基于负载均衡的虚拟网映射随机算法

分析了基于"尽力服务"模式的虚拟网映射算法所存在的问题,并指出了其在资源均衡利用方面的不足,设计了物理网负载均衡代价指标,提出了负载均衡的虚拟网映射随机算法。实验表明,所提出的算法能提高物理网资源的负载均衡度和利用率,从而提高虚拟网构建请求的接受率和物理网提供商的收益。