伊 鹏 刘邦舟 王文博 张少军



一种考虑软件定义网络控制节点故障的控制器部署和交换机迁移方法

伊 鹏 刘邦舟*王文博 张少军

(国家数字交换系统工程技术研究中心 郑州 450002)

在软件定义网络(SDN)中，若控制节点发生不可恢复的故障，则相关交换机需向其他控制节点迁移，这将导致网络性能下降。针对这一问题，该文提出一种考虑SDN控制节点故障的控制器部署和交换机迁移方法。与现有算法仅优化交换机迁移方法不同，该方法同时考虑控制器部署位置的影响。首先利用标号传播算法构造备选子集并划分双层子集，然后在每个子集中选取合适位置部署控制器，最后为子集内节点分配相应的master和slave控制器。实验结果表明，与现有算法相比，所提方法可有效解决交换机迁移后控制器超载的问题；通过调整参数，权衡控制器故障前后网络性能，可明显改善交换机迁移后的控制链路平均时延。

软件定义网络；控制器部署；交换机迁移；控制节点故障

1 引言

软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)[1]将控制平面和数据平面分离，方便网络的管理和维护，但同时也导致了交换机对控制器的依赖性。SDN网络中的组件主要包括通信链路、交换机和控制器。其中，控制器故障的影响最大，若无法及时从控制器获取信息，所属交换机将无法处理流表中未指定的网络数据流[2]。为减小控制器单点故障造成的影响，当前网络多采用分布式架构[3,4]，通过部署多个控制器提高网络的可靠性。……