一种软件定义网络中基于蚁群算法的一致性路由策略

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015206

电信科学 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (11): 7-14.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2015206

一种软件定义网络中基于蚁群算法的一致性路由策略

王雨薇¹,兰巨龙¹,席孝强¹,范茜勉²,江逸茗¹

¹ 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州 450002
² 华北水利水电大学电力学院郑州 450002

出版日期:2015-11-20 发布日期:2015-12-14
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目;国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目;国家自然科学基金资助项目;国家自然科学基金资助项目;国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目

An Consistent Routing Policy Based on Ant Algorithm in Software Defined Networking

Yuwei Wang¹,Julong Lan¹,Xiaoqiang Xi¹,Ximian Fan²,Yiming Jiang¹

¹ National Digital Switching System Engineering ＆ Technological R＆D Center,Zhengzhou 450002,China
² School of Electronic Power,North China University of Water Resource and Electric Power,Zhengzhou 450002,China

Online:2015-11-20 Published:2015-12-14
Supported by:
The National Basic Research Program of China（973 Program）;The National Basic Research Program of China（973 Program）;The National Natural Science Foundation of China;The National Natural Science Foundation of China;The National High Technology Research and Development Program of China（863 Program）

摘要/Abstract

摘要：

软件定义网络通过对交换机下发流表项实现数据平面的更新，但流表项的安装具有时延，可能导致部分数据分组被错误地处理或丢弃。对此，提出一种基于蚁群算法的一致性路由策略，在路由参数中加入不一致时延，并通过控制器对流表的下发顺序做出调整，避免了在数据分组传输过程中，交换机控制逻辑的不一致。实验结果表明，与最短路径算法相比，出现不一致问题时，该策略所选路径的实际时延小于最短路径算法的时延，数据分组丢失率、错误转发的概率明显降低。

关键词: 软件定义网络, 控制逻辑, 一致性, 路由, 蚁群算法

Abstract:

Software defined networking updated data through distributing flow table to switches.But the installation of flow table had delay and may lead to wrong forwarding.An consistent routing policy based on ant algorithm was proposed.The inconsistent delay was introduced in routing parameter.The sequence of flow setup was adjusted through the controller,so as to avoid the inconsistency of the control logic in switches.Results show that,compared with Dijstra algorithm,when the inconsistency problem happens,the proposed policy has less actual delay and the packet lost rate and the wrong forwarding rate have been increasinglydecreased.

Key words: software defined networking, control logic, consistency, routing, ant algorithm

王雨薇,兰巨龙,席孝强,范茜勉,江逸茗. 一种软件定义网络中基于蚁群算法的一致性路由策略[J]. 电信科学, 2015, 31(11): 7-14.

Yuwei Wang,Julong Lan,Xiaoqiang Xi,Ximian Fan,Yiming Jiang. An Consistent Routing Policy Based on Ant Algorithm in Software Defined Networking[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(11): 7-14.

图/表 7

图1

图2

表1

图3

表2

表3

表4

参考文献 13

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方案	隔离性	更新时间
本文方案	良好	长
参考文献[10]方案	良好	较长
参考文献[11]方案	较差	短
参考文献[12]方案	良好	较长

单播路由请求（源节点，目的节点）	路径选择	计算时延/ms	实际时延/ms	交换机时延调整（交换机，时延/ms）
（1,8）	1-3-8	82	82	/
（1,5）	1-2-4-5	88	88	（V5,12）
（2,6）	2-1-3-6	110	110	/
（2,8）	2-4-5-8	121	121	（V5,16）
（3,5）	3-4-5	96	96	（V5,1）
（3,7）	3-8-7	99	99	/
（4,6）	4-3-6	85	85	/
（4,8）	4-3-6-8	102	102	/

单播路由请求（源节点，目的节点）	路径选择	计算时延/ms	实际时延/ms	出现不一致问题的交换机
（1,8）	1-3-6-8	81	99	V6
（1,5）	1-2-4-5	76	100	V5
（2,6）	2-1-3-6	110	110	/
（2,8）	2-4-5-8	105	137	V5
（3,5）	3-4-5	95	97	V5
（3,7）	3-6-8-7	98	138	V6
（4,6）	4-3-6	85	85	/
（4,8）	4-5-8	70	150	V5

交换机编号	Dijstra算法		ACO-C算法
交换机编号	丢弃率	错误转发率		丢弃率	错误转发率
1	0	0		0	0
2	0	0		0	0
3	0	0		0	0
4	0	0		0	0
5	8.62%	7.45%		0	0
6	7.68%	5.72%		0	0
7	0	0		0	0
8	0	0		0	0

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An Consistent Routing Policy Based on Ant Algorithm in Software Defined Networking

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