Ryuo：可伸展、低控制延遲的兩層SDN控制器.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)靈活性的需求。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得到了廣泛的關(guān)注。軟件定義網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面以及控制平面分離，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)平面的獨(dú)立演進(jìn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的可編程性。軟件定義網(wǎng)絡(luò)往往采用邏輯上集中式的控制平面，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)平面（交換機(jī)）相連。數(shù)據(jù)平面專注于數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，控制平面按照業(yè)務(wù)邏輯，通過(guò)控制協(xié)議來(lái)向數(shù)據(jù)平面安裝轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。OpenFlow是這種控制

2、協(xié)議的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。OpenFlow提供了低抽象級(jí)、通用的控制功能，給予了控制平面極大的靈活性。這樣的架構(gòu)帶來(lái)了幾個(gè)問題：
　　1.控制平面和數(shù)據(jù)平面之間存在著控制延遲；
　　2.邏輯上集中式的控制平面可能會(huì)存在伸展性上的不足；
　　3.低抽象級(jí)的控制消息帶來(lái)的控制網(wǎng)絡(luò)和控制平面上的額外開銷。針對(duì)這些問題，我們?cè)O(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)兩層的軟件定義網(wǎng)絡(luò)框架。
　　通過(guò)添加一個(gè)新的本地控制層，來(lái)向集中式的全局控制層提供高抽象

3、級(jí)的、領(lǐng)域特定的控制接口，并且利用這一控制層來(lái)處理一些本地的控制請(qǐng)求，從而減輕全局控制層和控制網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載，并且降低這些請(qǐng)求的控制延遲。從軟件工程的角度，這一層為我們提供了編寫可重用的軟件模塊的機(jī)會(huì)，同時(shí)還可以在不同南向接口間提供兼容性。
　　我們實(shí)現(xiàn)了這個(gè)控制框架的原型，并且和傳統(tǒng)的集中式控制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比了現(xiàn)有硬件下本框架與傳統(tǒng)SDN控制框架的性能，包括控制流量、控制延遲以及吞吐量。此外，我們還通過(guò)幾個(gè)用例分