基于SDN的大型IP网络BGP路由优化方案

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016112

摘要/Abstract

摘要：

针对IP骨干网路由规模大、路径多、重叠度高而易绕转的问题，在分析传统BGP路由选路机制缺陷的基础上，采用SDN控制技术，提出了一种支持传统路由设备和OpenFlow设备的路由反射优化方法，并给出了具体实现算法及部署方案。典型应用场景的测试结果表明，国际访问时延平均缩短了30%，验证了方法的有效性。

关键词: 软件定义网络, OpenFlow, 边界网关协议, OpenDaylight

Abstract:

Aiming at rotation problem of route because of large-scale，multi-path，overlap in IP backbone networks，an optimization method for route reflection supported by both traditional routing devices and OpenFlow devices based on SDN controller technology was proposed.At first，the defects of traditional BGP routing mechanism was analyzed in detail.Then，a specific algorithm implementation and deployment scenarios were given.Test results of typical application scenarios demonstrate the validity of the proposed method.The average delay of international access reduces by 30%.

Key words: software defined networking, OpenFlow, border gateway protocol, OpenDaylight

唐宏,朱华虹,曹维华,邹洁. 基于SDN的大型IP网络BGP路由优化方案[J]. 电信科学, 2016, 32(3): 14-19.

Hong TANG,Huahong ZHU,Weihua CAO,Jie ZOU. Route optimization method for BGP based on SDN in large-scale IP network[J]. Telecommunications Science, 2016, 32(3): 14-19.

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参考文献 9

[1]	张朝昆，崔勇，唐翯祎，等. 软件定义网络（SDN）研究进展[J]. 软件学报， 2015，26（1）：62-81. ZHANG C K ， CUI Y ， TANG H Y ， et al. State-of-the-art survey on software-defined networking（SDN）[J]. Journal of Software， 2015，26（1）：62-81.
[2]	李道丰，王高才，王志伟，等. 标准模型下可证明安全的BGP路由属性保护机制[J]. 计算机学报， 2015，38（4）：859-871. LI D F ， WANG G C ， WANG Z W ， et al. Provable secure mechanism for BGP path protection in the standard model[J]. Chinese Journal of Computers， 2015，38（4）：859-871.
[3]	徐建锋，朱华虹 . 改进BGP 实现大型复杂IP 网络的负载均衡[J]. 电信科学， 2004，20（10）：15-19. XU J F ， ZHU H H . Load sharing implementation in large complicated IP networks by improving BGP[J]. Telecommunications Science， 2004，20（10）：15-19.
[4]	SCUDDER J ， RETANA A ， WALTON D ， et al. Advertisement of multiple paths in BGP[EB/OL].[ 2012-12-30]. .
[5]	辛喆 . 一种基于SDN的IP 骨干网流量调度方案的研究与实现[D]. 北京：北京邮电大学， 2015. XIN Z . Research and realization of IP backbone network traffic scheduling program based on OpenFlow[D]. Beijing： Beijing University of Posts and Telecommunications， 2015.
[6]	左青云，陈鸣，赵广松，等. 基于OpenFlow的SDN技术研究[J]. 软件学报， 2013，24（5）：1078-1097. ZUO Q Y ， CHEN M ， ZHAO G S ， et al. SDN technology research based on OpenFlow[J]. Journal of Software， 2013，24（5）：1078-1097.
[7]	徐秋伊 . 基于SDN的路由映射算法的设计与实现[D]. 北京：北京邮电大学， 2015. XU Q Y . Design and realization of route mapping algorithm based on SDN[D]. Beijing： Beijing University of Posts and Telecommunications， 2015.
[8]	AHMED S ， MARTINI B ， GHARBAOUI M ， et al. Orchestration algorithms for network-assisted virtual machine migrations using OpenDaylight controller[C]// 2015 2nd International Conference on Electrical Information and Communication Technology （EICT）， December 10-12，2015， Khulna，Bangladesh. New Jersey： IEEE Press， 2015.
[9]	WEI Z ， LI L ， MIN L ， et al. REST API design patterns for SDN northbound API[C]// 2014 28th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops （WAINA）， May 13-16，2014， Victoria，BC，USA. New Jersey： IEEE Press， 2014：358-365.

[1]	唐鑫新, 曾学文, 凌致远, 宋磊. 可编程数据平面技术综述[J]. 电信科学, 2023, 39(4): 1-16.
[2]	诸葛斌, 王林超, 宋杨, 邵瑜, 董黎刚, 蒋献. 基于LSTM流量预测的路由规划和切换[J]. 电信科学, 2022, 38(8): 86-100.
[3]	刘台, 朱超, 程意, 王一鸣. 基于SDN的战术通信网络架构研究[J]. 电信科学, 2022, 38(10): 120-130.
[4]	袁硕, 任奕璟, 王则予, 孙耀华, 彭木根. 软件定义的星地融合智能无线网络[J]. 电信科学, 2021, 37(6): 66-77.
[5]	朱泓艺, 陆肖元, 李毅. 网络空间内生安全试验场管理技术[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 66-74.
[6]	胡道允, 齐进, 陆钱春, 李锋, 房红强. 基于深度学习的流量工程算法研究与应用[J]. 电信科学, 2021, 37(2): 107-114.
[7]	王旭亮, 全硕, 刘增义, 章军. 面向6G的新型可编程网络架构研究[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 84-92.
[8]	胡骞, 赵国永, 霍晓莉, 李俊杰, 荆瑞泉, 闫飞, 武晓锋. 灰盒光传输设备的SDN管控技术研究及应用[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 93-100.
[9]	曹畅,张帅,刘莹,唐雄燕. 基于通信云和承载网协同的算力网络编排技术[J]. 电信科学, 2020, 36(7): 55-62.
[10]	李晶林,万晓兰. 基于端侧计算的天地一体化SDN实现思路[J]. 电信科学, 2020, 36(7): 80-91.
[11]	陈天骄,刘江,黄韬. 人工智能在网络编排系统中的应用[J]. 电信科学, 2019, 35(5): 9-16.
[12]	肖礼,袁志林,付成鹏,马卫东. 智能城域光传输网及核心光器件[J]. 电信科学, 2019, 35(4): 33-40.
[13]	冯博昊,周华春. 移动边缘计算场景下网络服务灵活适配的解决方案[J]. 电信科学, 2019, 35(3): 18-24.
[14]	王东山,马跃,李艳,高建,尹志斌. 面向电力业务的“IP数据网+光传输网”协同统一控制技术[J]. 电信科学, 2019, 35(3): 116-121.
[15]	周江,李贺武. 一种面向Portal认证的IPv6可信地址分配机制[J]. 电信科学, 2019, 35(12): 8-14.