CN115150342A - 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统 - Google Patents

一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115150342A
CN115150342A CN202210826744.3A CN202210826744A CN115150342A CN 115150342 A CN115150342 A CN 115150342A CN 202210826744 A CN202210826744 A CN 202210826744A CN 115150342 A CN115150342 A CN 115150342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
controller
switch
migration
cost
response time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202210826744.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘勇
孟倩
刘权泽
沈忠华
陈克非
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Normal University
Original Assignee
Hangzhou Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Normal University filed Critical Hangzhou Normal University
Priority to CN202210826744.3A priority Critical patent/CN115150342A/zh
Publication of CN115150342A publication Critical patent/CN115150342A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/15—Interconnection of switching modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/25—Routing or path finding in a switch fabric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统。本发明通过多个负载指标计算控制器的负载，并根据控制器对流量请求消息的响应时间判断控制器是过载还是欠载，并分别输出过载控制器集合和欠载控制器集合。该方法基于多个迁移成本指标计算与过载控制器关联交换机的迁移成本，并根据最小的迁移成本选出最优的待迁移交换机。最后将选定的待迁移交换机迁移至与欠载控制器关联的域网络。提高控制器的负载均衡性能，有效降低了交换机迁移活动中的迁移成本。

Description

一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，涉及一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统。
背景技术
在数据中心网络架构中，软件定义网络作为其中极为重要的一种网络架构，在数据中心互连的弹性光网络中得到广泛运用。随着网络规模的不断增大和网络流量的激增，数据中心之间需要较高的网络性能来满足高速的数据传输、数据备份和数据同步需求，因此弹性光网络被看作是最先进的数据中心互连技术。在数据中心通过弹性光网络互连的网络中，为了有效控制整个网络的状态信息和网络资源，提出了软件定义网络(SoftwareDefined Network) 技术。在软件定义网络中，单控制器结构可以轻松处理小规模网络生成的流请求消息而不会过载。当网络规模扩大，流量请求消息呈突发性增长时，单个控制器将因处理大量请求消息而过载，由此多控制器部署方案应运而生。在多控制器方案中，网络被划分为多个域网络，实现分布式管理和控制。每个控制器管理各自的域网络，但由于每个域网络的规模有所不同，每个控制器处理流请求消息的开销也有所不同，从而造成多控制器之间的负载不均衡问题。为了实现控制器的负载均衡，交换机迁移优化机制被提出以实现负载在多个控制器之间的均衡分布，从而提高控制平面的稳定性。其通过从过载控制器控制的交换机集合中选择交换机并迁移到轻负载控制器上实现。现有的交换机机制主要根据交换机的请求消息量来进行控制器负载衡量，并从过载控制器控制的域网络中选择流量请求率最高的交换机，并将其迁移到负载不足控制器控制的域网络，以完成交换机迁移活动。大多数现有的交换机迁移机制忽略了其他影响控制器负载的性能指标，导致控制器的负载平衡性能较低；并且在选择要迁移的交换机时，忽略了交换机迁移过程中产生的额外迁移成本。
发明内容
本发明针对现有的交换机迁移机制所存在的问题，提出一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统，以实现分布式控制器负载均衡，提高交换机迁移的有效性。本发明适用于多网络数据中心互连的弹性光网络中。
本发明通过多个负载指标计算控制器的负载，并根据控制器对流量请求消息的响应时间判断控制器是过载还是欠载，并分别输出过载控制器集合和欠载控制器集合。该方法基于多个迁移成本指标计算与过载控制器关联交换机的迁移成本，并根据最小的迁移成本选出最优的待迁移交换机。最后将选定的待迁移交换机迁移至与欠载控制器关联的域网络。
一种基于成本感知的交换机迁移方法，具体包括如下步骤：
步骤1、计算每一个控制器的平均响应时间，然后通过响应时间阈值τ判断控制器是否属于过载控制器；如果控制器的平均响应时间超过阈值τ，则输出到过载控制器集合θ；否则输出到欠载控制器集合ψ；
步骤2、从过载控制器集合θ中选出具有最大负载的控制器
Figure BDA0003744234390000011
步骤3、从控制器
Figure BDA0003744234390000012
控制的交换机集合
Figure BDA0003744234390000013
中选出最佳交换机集合
Figure BDA0003744234390000014
步骤4、从欠载控制器集合ψ中选择负载最小的控制器
Figure BDA0003744234390000021
步骤5、根据选中的目标控制器
Figure BDA0003744234390000022
从交换机集合
Figure BDA0003744234390000023
中选出最佳交换机
Figure BDA0003744234390000024
步骤6、将选中的交换机
Figure BDA0003744234390000025
从其所在的过载控制器
Figure BDA0003744234390000026
的域网络，迁移到欠载控制器
Figure BDA0003744234390000027
下的域网络中，完成交换机迁移操作。
进一步的，所述判断控制器是否属于过载控制器，具体包括如下步骤：
步骤2.1、计算控制器流请求消息的处理开销：用P(Si)表示在一个时间间隔T内交换机Si发送到控制器Cj的请求处理消息Packet_in消息的数量。
其中Si表示交换机集合S中的第i个交换机，Cj表示控制器集合C中的第j个控制器；交换机Si和控制器Cj之间的映射关系
Figure BDA0003744234390000028
Γpacket是Packet_in消息的平均大小。控制器Cj流请求消息Packet_in的处理开销
Figure BDA0003744234390000029
步骤2.2、计算规则制定开销：用δrule表示规则制定消息Packet_out的平均大小。控制器 Cj规则制定消息Packet_out的开销
Figure BDA00037442343900000210
步骤2.3、计算控制器负载：将控制器的规则制定消息开销
Figure BDA00037442343900000211
和流请求消息的处理开销
Figure BDA00037442343900000212
相加，得到控制器Cj负载
Figure BDA00037442343900000213
Figure BDA00037442343900000214
步骤2.4、计算每个交换机的单个消息响应时间：为了测量控制器Cj是否过载，使用控制器Cj对消息的平均响应时间来进行衡量。消息包括流请求消息Packet_in和规则制定消息 Packet_out。用tin表示Packet_in消息达到控制器Cj的时间。用tout表示Packet_out消息达到交换机Si的时间。获得控制器Cj与交换机Si之间对于单一往返消息的响应时间tresponse， tresponse＝tout-tin；
步骤2.5、计算每个控制器的平均响应时间：将交换机Si和控制器Cj之间整个往返消息的响应时间记为
Figure BDA00037442343900000215
获得与控制器Cj相关联的所有的往返消息的响应时间后，获得控制器Cj对于单个信息的平均响应时间
Figure BDA00037442343900000216
Figure BDA00037442343900000217
用集合
Figure BDA00037442343900000218
表示n个控制器在一个时间间隔内的平均响应时间。因此，对于控制器Cj∈C，获得单个控制器的平均响应时间并将其作为控制器的平均响应时间阈值τ，
Figure BDA00037442343900000219
步骤2.6、输出过载控制器集合与欠载控制器集合：遍历集合Λ，当控制器Cj对于单个消息的平均响应时间
Figure BDA00037442343900000220
则将控制器Cj添加到过载控制器集合θ中，否则，将控制器Cj添加到欠载控制器集合ψ中，直至集合Λ遍历结束。
进一步的，最佳交换机集合
Figure BDA00037442343900000221
具体通过下述步骤取得：
步骤3.1、计算控制器对流请求消息处理的修改成本：流请求消息处理的更改成本用
Figure BDA00037442343900000222
表示，
Figure BDA00037442343900000223
其中，hik表示从交换机Si到控制器Ck之间的跳数，hij表示从交换机Si到控制器Cj的跳数；步骤3.2、计算控制器迁移规则的部署成本：迁移规则的部署成本用
Figure BDA00037442343900000224
表示，
Figure BDA00037442343900000225
其中，δrule表示控制器Cj发送的迁移规则消息的数量；
步骤3.3、计算交换机迁移成本：交换机迁移成本用
Figure BDA0003744234390000031
表示，
Figure BDA0003744234390000032
步骤3.4、通过匹配每一个欠载控制器Ck∈ψ，计算过载控制器Cj∈θ相关联的交换机
Figure BDA0003744234390000033
Figure BDA0003744234390000034
的迁移成本
Figure BDA0003744234390000035
构成迁移成本集合
Figure BDA0003744234390000036
No为与过载控制器Cj∈θ相关联的交换机数量，Nu为欠载控制器Ck∈ψ的数量。
步骤3.5、对于每一个欠载控制器Ck∈ψ，基于最小化迁移成本，从集合Ψ中得出待迁移交换机
Figure BDA0003744234390000037
并将其添加到待迁移交换机集合
Figure BDA0003744234390000038
中；
进一步的，所述的交换机迁移具体包括下述步骤：
步骤4.1、遍历过载控制器集合θ，从中取得具有最大负载的控制器；
Figure BDA0003744234390000039
步骤4.2、基于最小化迁移成本，得到
Figure BDA00037442343900000310
对应的待迁移交换机集合
Figure BDA00037442343900000311
步骤4.3、从欠载控制器集合ψ中取得具有最小负载的控制器；
Figure BDA00037442343900000312
步骤4.4、遍历待迁移交换机集合
Figure BDA00037442343900000313
根据欠载控制器
Figure BDA00037442343900000314
获得最佳交换机
Figure BDA00037442343900000315
步骤4.5、将
Figure BDA00037442343900000316
添加至迁移操作集Θ；重复4.1～4.5直至过载控制器集合θ为空；
步骤4.6通过多线程方式并行处理迁移操作集Θ中的交换机迁移操作。
上述方法基于如下成本感知的交换机迁移系统实现，该系统包括控制平面、数据转发平面以及位于控制平面和转发平面之间的通信接口协议。
所述的数据转发平面，包括多个通过弹性光网络互连的数据中心，使用支持OpenFlow 的光纤交叉连接作为节点设施，并且在每一个节点上部署OpenFlow协议代理用于接收控制器发送的信息。
所述控制平面，包括多个控制器，每个控制器上均部署包括成本感知的交换机迁移模块的多个功能模块。
所述通信接口协议，采用拓展OpenFlow协议，控制器通过该协议集中控制转发平面的节点设施。
所述的成本感知的交换机迁移模块用于通过识别控制器是否过载，并输出过载控制器集合和欠载控制器集合，实现负载测量；用于从过载控制器控制的交换机集合中选择最佳的待迁移交换机；用于将待迁移交换机与目标控制器关联以完成交换机迁移活动。
与现有技术相比，本发明具有的优点如下：
第一，不同于现有的技术将交换机发送的流请求消息数量作为控制器的负载指标，本发明的系统中成本感知的交换机迁移模块使用控制器对于流请求消息的处理开销和规则制定开销同时作为控制器的负载指标。此外，基于不同负载的控制器，成本感知的交换机迁移策略可以通过计算控制器的平均响应时间做到对控制器是否过载的精确判断。并以此提高控制器的负载均衡性能；
第二，大多数的现有研究通常选择将流请求率较高的交换机作为待迁移交换机，忽视了交换机的迁移成本。应对此问题，本发明所提出的成本感知的交换机迁移策略通过定义多个影响迁移成本的性能指标，并根据最小化迁移成本，选择最优的待迁移交换机，有效降低了交换机迁移活动中的迁移成本；
第三，不同于在现有的研究中，大多数研究方案在一次交换机迁移活动中仅能处理一台过载控制器，无法处理多个迁移活动的情况。本发明的系统在一次交换机迁移活动中可以使用多线程的方式并行处理多个过载控制器，提高交换机的迁移效率。
附图说明
图1是本发明系统框图；
图2是本发明的整体过程流程图；
图3是本发明的负载测量流程图；
图4是本发明的交换机选择流程图；
图5是本发明的交换机迁移流程图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的系统框架进行进一步的描述：
如图1所示，一种基于成本感知的交换机迁移系统包括控制平面和数据转发平面，并在控制平面和转发平面之间定义了一个通信接口协议(拓展的OpenFlow协议)。在数据转发平面中，多个数据中心通过弹性光网络进行连接。在实际的部署中，本发明使用支持OpenFlow 的光纤交叉连接作为节点设施，并在每个节点上部署OpenFlow协议代理用于接收控制器发送的消息。在实际执行过程中，通过拓展的OpenFlow协议，控制器可以对转发平面的节点进行集中式控制。并且每个控制器中部署了多个功能模块，包括成本感知的交换机迁移模块。
成本感知的交换机迁移模块作为控制器的核心模块，通过识别控制器是否过载，并输出过载控制器集合与欠载控制器集合，实现负载测量；并能从过载交换机集合所关联的交换机中选出待迁移的最佳交换机；还能将选中的待迁移交换机与目标控制器关联，完成交换机迁移操作。
如图2所示，一种基于成本感知的交换机迁移方法，具体包括如下步骤：
(1)成本感知的交换机迁移模块首先计算每一个控制器的平均响应时间，然后通过响应时间阈值τ判断控制器是否属于过载控制器；如果控制器的平均响应时间超过阈值τ，则输出到过载控制器集合θ；否则输出到欠载控制器集合ψ；
(2)从过载控制器集合θ中选出具有最大负载的控制器
Figure BDA0003744234390000041
(3)从控制器
Figure BDA0003744234390000042
控制的交换机集合
Figure BDA0003744234390000043
中选出最佳交换机集合
Figure BDA0003744234390000044
(4)从欠载控制器集合ψ中选择负载最小的控制器
Figure BDA0003744234390000045
(5)根据选中的目标控制器
Figure BDA0003744234390000046
从交换机集合
Figure BDA0003744234390000047
中选出最佳交换机
Figure BDA0003744234390000048
(6)将选中的交换机
Figure BDA0003744234390000049
从其所在的过载控制器
Figure BDA00037442343900000410
的域网络，迁移到欠载控制器
Figure BDA00037442343900000411
下的域网络中，完成交换机迁移操作。
如图3所示，控制器负载测量(过载控制器集合θ与欠载控制器集合ψ的输出)具体执行步骤如下：
输入：
S＝{S1,S2,Si…,Sm}表示一系列交换机节点，其中Si表示交换机集合S中的第i个交换机；
C＝{C1,C2,Cj…,Cn}表示一系列控制器节点，其中Cj表示控制器集合C中的第j个控制器；
P(Si)表示在一个时间间隔T内交换机Si发送到控制器Si的Packet_in消息的数量；
γpacket表示Packet_in消息的平均大小；
δrule表示规则制定消息(Packet_out)的平均大小；
mij表示交换机Si和控制器Cj之间的映射关系；
Figure BDA0003744234390000051
表示交换机Si和控制器Cj之间往返消息的响应时间；
τ表示控制器的平均响应时间阈值；
输出：
过载控制器集合θ；
欠载控制器集合ψ；
步骤1：初始化：将过载控制器集合θ初始化为空集；欠载控制器集合ψ初始化为空集；
步骤2：遍历集合C中的控制器Cj∈C，执行以下操作：
计算两个负载指标
Figure BDA0003744234390000052
并计算得到控制器Cj的负载
Figure BDA0003744234390000053
计算控制器Cj平均响应时间
Figure BDA0003744234390000054
步骤3：得到n个控制器的平均响应时间集合
Figure BDA0003744234390000055
步骤4：当集合Λ不为空，执行以下操作：
(1)如果
Figure BDA0003744234390000056
则将控制器Cj添加到过载控制器集合θ中；
(2)否则，将控制器Cj添加到欠载控制器集合ψ中；
(3)将
Figure BDA0003744234390000057
从集合Λ移除，并继续执行步骤4；
步骤5：返回过载控制器集合θ与欠载控制器集合ψ；
如图4所示，待迁移交换机选择具体步骤如下：
输入：
过载控制器集合θ；
欠载控制器集合ψ；
P(Si)表示在一个时间间隔T内交换机Si发送到控制器Cj的Packet_in消息的数量；
Figure BDA0003744234390000058
表示控制器Cj控制的交换机集合；
σrule表示控制器Cj发送的迁移规则消息的数量；
输出：
待迁移交换机集合
Figure BDA0003744234390000059
步骤1：初始化：与过载控制器Cj∈θ相关联的交换机数量记为No，欠载控制器Ck∈ψ的数量记为Nu；
步骤2：遍历集合
Figure BDA00037442343900000510
中的交换机Si与集合ψ中的欠载控制器Ck，每次遍历执行以下操作：
(1)计算两个迁移成本指标
Figure BDA00037442343900000511
(2)基于欠载控制器Ck∈ψ获得交换机
Figure BDA00037442343900000512
的迁移成本
Figure BDA00037442343900000513
步骤3：构建交换机
Figure BDA00037442343900000514
的迁移成本集合
Figure BDA00037442343900000515
步骤4：当集合Ψ不为空集，则执行以下操作：
遍历欠载控制器集合ψ，并执行以下操作：
对于每一个欠载控制器Ck，从交换机集合
Figure BDA00037442343900000516
中基于最小化迁移成本选出最优的待迁移交换机
Figure BDA00037442343900000517
将交换机
Figure BDA00037442343900000518
添加到待迁移交换机集合
Figure BDA00037442343900000519
中；
从集合Ψ中移除
Figure BDA00037442343900000520
若集合Ψ非空，则继续执行步骤4；
步骤5：返回待迁移交换机集合
Figure BDA0003744234390000068
如图5所示，交换机迁移具体步骤如下：
输入：
S＝{S1,S2,…,Sm}表示一系列交换机节点，其中Si表示交换机集合S中的第i个交换机；
C＝{C1,C2,…,Cn}表示一系列控制器节点，其中Cj表示控制器集合C中的第j个控制器；
P(Si)表示在一个时间间隔T内交换机Si发送到控制器Cj的Packet_in消息的数量；
λCj表示控制器Cj控制的交换机集合；
mij表示交换机Si和控制器Cj之间的映射关系；
输出：迁移操作集Θ；
步骤1：将迁移操作集Θ初始化为空集；
步骤2：计算得到过载控制器集合θ和轻负载控制器集合ψ；
步骤3：当过载控制器集合θ非空时，执行以下操作：
获得过载控制器集合θ中负载最大的控制器
Figure BDA0003744234390000061
基于最小迁移成本获得最优的待迁移交换机集合
Figure BDA0003744234390000062
获得欠载控制器集合ψ中负载最小的控制器
Figure BDA0003744234390000063
遍历待迁移交换机集合
Figure BDA0003744234390000064
并执行以下操作：
基于控制器
Figure BDA0003744234390000065
选出最优的待迁移交换机
Figure BDA0003744234390000066
Figure BDA0003744234390000067
加入到迁移操作集Θ中，若集合θ非空，继续执行步骤3；
步骤4：返回迁移操作集Θ。

Claims (5)

1.一种基于成本感知的交换机迁移方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1、计算每一个控制器的平均响应时间，然后通过响应时间阈值τ判断控制器是否属于过载控制器；如果控制器的平均响应时间超过阈值τ，则输出到过载控制器集合θ；否则输出到欠载控制器集合ψ；
步骤2、从过载控制器集合θ中选出具有最大负载的控制器
Figure FDA0003744234380000011
步骤3、从控制器
Figure FDA0003744234380000012
控制的交换机集合
Figure FDA0003744234380000013
中选出最佳交换机集合
Figure FDA00037442343800000113
步骤4、从欠载控制器集合ψ中选择负载最小的控制器
Figure FDA0003744234380000014
步骤5、根据选中的目标控制器
Figure FDA0003744234380000017
从交换机集合
Figure FDA00037442343800000112
中选出最佳交换机
Figure FDA00037442343800000110
步骤6、将选中的交换机
Figure FDA0003744234380000018
从其所在的过载控制器
Figure FDA00037442343800000111
的域网络，迁移到欠载控制器
Figure FDA0003744234380000019
下的域网络中，完成交换机迁移操作。
2.如权利要求1所述的基于成本感知的交换机迁移方法，其特征在于：所述判断控制器是否属于过载控制器，具体包括如下步骤：
步骤2.1、计算控制器流请求消息的处理开销：用P(Si)表示在一个时间间隔T内交换机Si发送到控制器Cj的请求处理消息Packet_in消息的数量；
其中Si表示交换机集合S中的第i个交换机，Cj表示控制器集合C中的第j个控制器；交换机Si和控制器Cj之间的映射关系
Figure FDA0003744234380000015
Γpacket是Packet_in消息的平均大小；控制器Cj流请求消息Packet_in的处理开销
Figure FDA00037442343800000114
步骤2.2、计算规则制定开销：用δrule表示规则制定消息Packet_out的平均大小；控制器Cj规则制定消息Packet_out的开销
Figure FDA00037442343800000115
步骤2.3、计算控制器负载：将控制器的规则制定消息开销
Figure FDA00037442343800000116
和流请求消息的处理开销
Figure FDA00037442343800000117
相加，得到控制器Cj负载
Figure FDA00037442343800000118
步骤2.4、计算每个交换机的单个消息响应时间：为了测量控制器Cj是否过载，使用控制器Cj对消息的平均响应时间来进行衡量；消息包括流请求消息Packet_in和规则制定消息Packet_out；用tin表示Packet_in消息达到控制器Cj的时间；用tout表示Packet_out消息达到交换机Si的时间；获得控制器Cj与交换机Si之间对于单一往返消息的响应时间tresponse，tresponse＝tout-tin；
步骤2.5、计算每个控制器的平均响应时间：将交换机Si和控制器Cj之间整个往返消息的响应时间记为
Figure FDA00037442343800000121
获得与控制器Cj相关联的所有的往返消息的响应时间后，获得控制器Cj对于单个信息的平均响应时间
Figure FDA00037442343800000120
Figure FDA0003744234380000016
用集合
Figure FDA00037442343800000119
表示n个控制器在一个时间间隔内的平均响应时间；因此，对于控制器Cj∈C，获得单个控制器的平均响应时间并将其作为控制器的平均响应时间阈值τ，
Figure FDA0003744234380000021
步骤2.6、输出过载控制器集合与欠载控制器集合：遍历集合Λ，当控制器Cj对于单个消息的平均响应时间
Figure FDA00037442343800000216
则将控制器Cj添加到过载控制器集合θ中，否则，将控制器Cj添加到欠载控制器集合ψ中，直至集合Λ遍历结束。
3.如权利要求1所述的基于成本感知的交换机迁移方法，其特征在于：最佳交换机集合
Figure FDA00037442343800000220
具体通过下述步骤取得：
步骤3.1、计算控制器对流请求消息处理的修改成本：流请求消息处理的更改成本用
Figure FDA00037442343800000217
表示，
Figure FDA00037442343800000215
其中，hik表示从交换机Si到控制器Ck之间的跳数，hij表示从交换机Si到控制器Cj的跳数；
步骤3.2、计算控制器迁移规则的部署成本：迁移规则的部署成本用
Figure FDA00037442343800000218
表示，
Figure FDA00037442343800000219
其中，δrule表示控制器Cj发送的迁移规则消息的数量；
步骤3.3、计算交换机迁移成本：交换机迁移成本用
Figure FDA00037442343800000214
表示，
Figure FDA00037442343800000213
步骤3.4、通过匹配每一个欠载控制器Ck∈ψ，计算过载控制器Cj∈θ相关联的交换机Si∈
Figure FDA00037442343800000210
的迁移成本
Figure FDA00037442343800000211
构成迁移成本集合
Figure FDA00037442343800000212
No为与过载控制器Cj∈θ相关联的交换机数量，Nu为欠载控制器Ck∈ψ的数量；
步骤3.5、对于每一个欠载控制器Ck∈ψ，基于最小化迁移成本，从集合Ψ中得出待迁移交换机
Figure FDA0003744234380000029
并将其添加到待迁移交换机集合
Figure FDA00037442343800000221
中。
4.如权利要求1所述的基于成本感知的交换机迁移方法，其特征在于：所述的交换机迁移具体包括下述步骤：
步骤4.1、遍历过载控制器集合θ，从中取得具有最大负载的控制器；
Figure FDA0003744234380000027
步骤4.2、基于最小化迁移成本，得到
Figure FDA0003744234380000023
对应的待迁移交换机集合
Figure FDA0003744234380000028
步骤4.3、从欠载控制器集合ψ中取得具有最小负载的控制器；
Figure FDA0003744234380000024
步骤4.4、遍历待迁移交换机集合
Figure FDA00037442343800000222
根据欠载控制器
Figure FDA0003744234380000025
获得最佳交换机
Figure FDA0003744234380000026
步骤4.5、将
Figure FDA0003744234380000022
添加至迁移操作集Θ；重复4.1～4.5直至过载控制器集合θ为空；
步骤4.6通过多线程方式并行处理迁移操作集Θ中的交换机迁移操作。
5.如权利要求1所述的基于成本感知的交换机迁移方法，其特征在于：有如下成本感知的交换机迁移系统，该系统包括控制平面、数据转发平面以及位于控制平面和转发平面之间的通信接口协议；
所述的数据转发平面，包括多个通过弹性光网络互连的数据中心，使用支持OpenFlow的光纤交叉连接作为节点设施，并且在每一个节点上部署OpenFlow协议代理用于接收控制器发送的信息；
所述控制平面，包括多个控制器，每个控制器上均部署包括成本感知的交换机迁移模块的多个功能模块；
所述通信接口协议，采用拓展OpenFlow协议，控制器通过该协议集中控制转发平面的节点设施；
所述的成本感知的交换机迁移模块用于通过识别控制器是否过载，并输出过载控制器集合和欠载控制器集合，实现负载测量；用于从过载控制器控制的交换机集合中选择最佳的待迁移交换机；用于将待迁移交换机与目标控制器关联以完成交换机迁移活动。
CN202210826744.3A 2022-07-13 2022-07-13 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统 Withdrawn CN115150342A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210826744.3A CN115150342A (zh) 2022-07-13 2022-07-13 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210826744.3A CN115150342A (zh) 2022-07-13 2022-07-13 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115150342A true CN115150342A (zh) 2022-10-04

Family

ID=83411627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210826744.3A Withdrawn CN115150342A (zh) 2022-07-13 2022-07-13 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115150342A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111711576A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 西安电子科技大学 基于高效交换机迁移的控制器负载均衡系统与方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111711576A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 西安电子科技大学 基于高效交换机迁移的控制器负载均衡系统与方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YONG LIU等: "CASM: A Cost-Aware Switch Migration Strategy for Elastic Optical Inter-Datacenter Networks", 《PHOTONICS》, pages 1 - 16 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111711576B (zh) 基于高效交换机迁移的控制器负载均衡系统与方法
Yu et al. A load balancing mechanism for multiple SDN controllers based on load informing strategy
Zhou et al. Load balancing for multiple controllers in SDN based on switches group
EP3754915B1 (en) Data processing method and apparatus
CN107465966B (zh) 一种用于光网络的拓扑重构控制方法
CN106817306B (zh) 一种确定目标路由的方法及装置
CN105721577A (zh) 一种面向软件定义网络的服务器负载均衡方法
CN108880918A (zh) 一种sdn多控制器负载均衡方法及系统
CN104901886A (zh) 考虑时延与流量均衡性的广域保护通信迂回通道重构算法
CN113645146B (zh) 基于新流密度的软件定义网络控制器负载均衡方法及系统
CN108259387A (zh) 一种通过交换机构建的交换系统及其路由算法
CN112543151B (zh) Sdn控制器部署方法、装置、电子设备和存储介质
CN114629802A (zh) 一种基于业务感知的电力通信骨干网络质量评估方法
CN111865817A (zh) 遥测采集器负载均衡管控方法、装置、设备及存储介质
CN105472484A (zh) 一种电力骨干光传输网波道均衡路由波长分配方法
CN112153153A (zh) 一种协调分布式的网内资源调度方法及系统、存储介质
CN107835130A (zh) 一种流量分配方法及装置
CN114448899A (zh) 一种均衡数据中心网络负载的方法
CN104363142B (zh) 一种自动化数据中心网络性能瓶颈分析方法
CN115150342A (zh) 一种基于成本感知的交换机迁移方法及系统
CN102550070A (zh) 分组化网络中丢失率的估计方法
CN103096380B (zh) 无线接入点负载均衡优化方法
Wieselthier et al. Standard clock simulation and ordinal optimization applied to admission control in integrated communication networks
Li et al. Multi-threshold SDN controllers load balancing algorithm based on controller load
CN108011838B (zh) 基于响应时间的sdn多控制器负载均衡方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20221004

WW01 Invention patent application withdrawn after publication