论文针对有限TCAM的SDN网络灵活局部路由故障恢复是关于本文可作为故障恢复方面的大学硕士与本科毕业论文故障恢复论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要： 在软件定义网络中,使用大量的备份路径的转发规则会频繁地在交换机上进行数据流驱动,会增加带宽需求和处理延迟.对此,开发一组问题优化模型,可最小化备份路径所需的额外规则和带宽数量.由于该问题的计算复杂性,设计两个启发式算法计算备份路径：前向局部路由（FLR）和后向局部路由（BLR）,从而提高TCAM和带宽的使用效率,并基于网络状态采用FLR和BLR设计了灵活自适应故障恢复框架.最后,通过在Internet 2网络拓扑上的仿真实验,显示所提算法在故障数据的抑制上要优于选取的对比算法,验证了算法性能优势.
关键词： 软件定义网络； 局部路由； 内容寻址存储器； 交换机； 备份路径； 故障恢复
中图分类号： TN711?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0013?04
Abstract： In software defined networks （SDNs）, the forwarding rule involving a large number of backup paths frequently drives data flow over a switch, which may increase the bandwidth requirement and result in processing delay. Therefore, a set of problem optimization models are developed to minimize the amount of extra rules and bandwidth required for backup paths. Two heuristic algorithms of forward local routing （FLR） and back local routing （BLR） are designed due to the computational complexity of the problem to compute backup paths so that the service efficiency of TCAM and bandwidth can be improved. A flexible adaptive fault recovery framework was designed based on network status by means of FLR and BLR. The simulation experiment on the Internet 2 network topology was carried out. The results show that the proposed algorithm outperforms the selected contrast algorithm in fault data suppression, and the performance advantage of the algorithm is verified.
Keywords： SDN； local routing； content addressable memory； switch； backup path； fault recovery
0 引 言
在传统网络中,交换机执行路由决策（控制功能）和数据转发（数据功能）.因其不支持可编程性,导致使用中存在等效网络带宽过度配置问题[1?2].软件定义网络（SDN）已成为一种很有前途的网络范式,它将控制功能和数据功能分离开来,从而使得交换机具有可编程性,网络虚拟化成为可能.
为了进行路由决策,SDN依赖于在交换机中安装的转发规则.当数据流包到达时,如果交换机没有在其流程表中找到该数据流的任何规则,它将与控制器联系.大型网络如云数据中心网络的活跃数据流的数量可达到每服务器每秒10 000数据流,开关TCAM的大小无法与之相适应[3?4].因此,提高TCAM的效率,即盡可能减少所需的TCAM数量,对于交通工程、故障管理、网络安全等非常重要.虽然研究界探索了SDN的许多优点,但对网络故障恢复机制的关注较少[5?6].网络设备或链路故障导致包转发的延迟,即使网络中有替代路径,从而影响应用程序的性能,这可能导致供应商的收入损失.在最近的研究中,谷歌[7]报告指出利用OpenFlow交换机配置会出现0.1%～1%之间的高延迟或传输失败.
本文提出两种算法,即前向局部路由（FLR）和后向局部路由（BLR）算法,计算可实现主路径保护的备份路径.该算法因为需要的TCAM很少,因此其可以忽略TCAM大小的影响.
1 SDN故障恢复的局部重路由
1.1 转发规则和流程表
考虑到限位开关TCAM对于故障快速恢复的重要性,建议在动作设置列表（ACTION SET）中引入一个新的选项即Alternate_port（AP）,如图1所示.而Default_output_port指示数据包转发到下一跳的沿主路上的输出端口,Alternate_port将用于指示在相应的链路失效的情况下,转发数据包的输出端口.其可以通过使用OpenFlow提供的开放接口Optimal action进行实现,也可以利用这个开放接口为存储备份输出端口添加额外的动作Alternate_port.
1.2 前向局部重路由
如果在主路径上存在从故障点到另一下游交换机的多个备份路径,则选择最少附加交换机数量的备份路径.通过附加开关,FLR显著降低TCAM数量的原因：
总结:本论文主要论述了故障恢复论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
1、 软件定义网络（SDN） 摘要：软件定义网络作为一种新型的网络架构，从其提出之日就展现出了无与伦比的优越性，其集中式的网络管理模式、数据与设备分离的网络模型以及廉价的运行。
2、 基于语义网的SDN网络资源管理北向接口 摘要：SDN是未来网络演进的一大方向，其北向接口提供了网络应用的编程和人机接口。目前北向接口的研究主要集中在异构性消除、可编程性提高、提供网络新。
3、 基于SDN的网络出口解决方案 摘要：SDN将数据层面和控制层面解耦合，简化了网络管理。该文从SDN的发展背景入手，结合目前数据中心逻辑网络和物理网络紧耦合的问题，提出了使用S。
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