面向SDN网络虚拟化平台的控制器放置算法

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017091

电信科学 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (4): 56-64.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2017091

• 专题：SDN/NFV • 上一篇下一篇

面向SDN网络虚拟化平台的控制器放置算法

董晓东^1,²,郭志强^1,²,陈胜³,周晓波^1,²,齐恒³,李克秋^1,²

¹ 天津大学计算机学院，天津 300350
² 天津市先进网络技术与应用重点实验室，天津 300350
³ 大连理工大学计算机学院，辽宁大连 116024

修回日期:2017-03-28 出版日期:2017-04-01 发布日期:2017-04-26
作者简介:董晓东（1990-），男，天津大学计算机学院博士生，主要研究方向为计算机网络、未来网络体系结构、软件定义网络等。|郭志强（1994-），男，天津大学计算机学院硕士生，主要研究方向为软件定义网络、云计算、未来网络体系结构等。|陈胜（1993-），男，大连理工大学计算机学院硕士生，主要研究方向为计算机网络、无线网络、云计算。|周晓波（1985-），男，博士，天津大学计算机学院副教授，主要研究方向为信源信道联合编码、协同无线通信、网络信息论、云计算、软件定义网络等。|齐恒（1981-），男，博士，大连理工大学计算机学院副教授，主要研究方向为软件定义网络、多媒体计算、数据中心、云计算等。|李克秋（1971-），男，博士，天津大学计算机学院教授，主要研究方向为数据中心网络、云计算、无线网络等。
基金资助:
国家重点研发计划基金资助项目(2016YFB1000205);国家自然科学基金重点基金资助项目(61432002);国家自然科学基金资助项目(61370199);国家自然科学基金资助项目(61672379);大连市高级人才创新工程项目(2015R049)

SDN hypervisor oriented vSDN controller placement algorithm

Xiaodong DONG^1,²,Zhiqiang GUO^1,²,Sheng CHEN³,Xiaobo ZHOU^1,²,Heng QI³,Keqiu LI^1,²

¹ SSchool of Computer Science and Technology,Tianjin University,Tianjin 300350,China
² Tianjin Key Laboratory of Advanced Networking(TANK),Tianjing 300350,China
³ School of Computer Science and Technology,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China

Revised:2017-03-28 Online:2017-04-01 Published:2017-04-26
Supported by:
National Key Research and Development Program of China(2016YFB1000205);The State Key Program of National Nature Science of China(61432002);The National Natural Science Foundation of China(61370199);The National Natural Science Foundation of China(61672379);The Dalian High-Level Talent Innovation Program(2015R049)

摘要/Abstract

摘要：

随着网络技术发展，以网络虚拟化为手段解决TCP/IP网络体系结构僵化问题已成为未来网络领域发展的主流方向之一。SDN（software defined networking，软件定义网络）作为一种新兴的网络体系结构，为网络虚拟化提供了有效的解决方案。首先总结了当前具有代表性的SDN网络虚拟化平台，并对比了SDN与传统网络环境中部署虚拟网的区别，然后针对SDN网络虚拟化平台中的虚拟网络映射问题，提出一种时延敏感的虚拟化控制器放置算法，最后通过实验验证了该算法在提高网络资源的利用效率的同时，保证了控制器与底层交换机的通信时延在可接受范围之内。

关键词: 软件定义网络, 网络虚拟化, 虚拟网络映射, 时延敏感

Abstract:

With the development of the future internet technology,the future network architecture which utilizes network virtualization as a tool to solve the rigidity of traditional network becomes the main stream.As a new network architecture,software defined networking provides an effective network virtualization solution.Firstly,related technology of network virtualization in SDN was concluded,distinguished differences between deploying virtual network in SDN and traditional network was compared,and aiming at the virtual network mapping problem in SDN virtualization platform,a latency sensitive SDN virtualization controller placement algorithm.At last,experiment results show that the algorithm not only can assure the delay between SDN controllers and switches in an acceptable range,but also improve the utilization efficiency of network resources.

Key words: software defined networking, network virtualization, virtual network embedding, latency sensitive

中图分类号:

TP393

董晓东,郭志强,陈胜,周晓波,齐恒,李克秋. 面向SDN网络虚拟化平台的控制器放置算法[J]. 电信科学, 2017, 33(4): 56-64.

Xiaodong DONG,Zhiqiang GUO,Sheng CHEN,Xiaobo ZHOU,Heng QI,Keqiu LI. SDN hypervisor oriented vSDN controller placement algorithm[J]. Telecommunications Science, 2017, 33(4): 56-64.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

图5

表1

图6

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参考文献 28

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名称	虚拟化方式	网络拓扑虚拟化	地址空间隔离
FlowVisor	基于虚拟化平台	不支持	不重叠的地址空间
AdVisor^[18]	基于虚拟化平台	可以隐藏虚拟链路的中间节点	基于VLAN、MPLS的地址隔离
VeRTIGO^[19]	基于虚拟化平台	可以隐藏虚拟链路的中间节点	基于VLAN、MPLS的地址隔离
enhanced FlowVisor^[20]	基于虚拟化平台	不支持	不重叠的地址空间
Slices Isolator^[21]	基于虚拟化平台	不支持	不重叠的地址空间
OpenVirteX	基于虚拟化平台	支持	支持可重叠的地址空间隔离
FlowN	基于容器技术的应用程序虚拟化	支持	基于VLAN的地址空间隔离
Network Hypervisor^[22]	API技术的应用程序虚拟化	——	不重叠的地址空间
OF NV Cloud^[23]	基于虚拟化平台	不支持	基于虚拟MAC地址的地址空间隔离
AutoVFlow^[24]	基于容器技术的应用程序虚拟化	支持	基于虚拟MAC地址的地址空间隔离
NVP^[25]	基于虚拟化平台	——	——
AutoSlice^[26]	基于虚拟化分布式平台	支持	基于VLAN、MPLS的地址隔离

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