当前互联网发展趋势和SDN技术的发展现状良好,但广域网数据传输面临的困境很多,对SD-WAN多控制器放置问题进行广泛的调研后解到,针对已有工作中存在的问题和不足,围绕多控制器放置问题,要从基于谱聚类的多控制域划分方法和基于流量迁移的多控制器负载动态调整方法两个方面入手开展研究工作,并通过仿真实验对方法的有效性进行验证,通过原型系统对的理论成果进行展示。

1、拓扑信息收集模块

该模块的主要功能是控制器通过OpenFlow协议与底层OVS设备进行交互,获取控制域内拓扑信息和控制域间拓扑信息。控制域内的网络拓扑信息通过Floodlight提供的接口/wm/topology/links/json获得,该接口提供的拓扑是由以OVS交换机为单位的link条目组成;控制域间的拓扑通过接口/wm/intercontroller/NIB/json获得,该接口提供的拓扑由以控制域为单位的nib条目组成,原生Floodlight控制器中不存在该接口,是系统开发的一部分,通过在控制器上构建功能模块并添加rest接口供应用调用。

2、解决控制器超载

为解决现有控制域划分方法存在控制域数目确定缺乏依据、划分方法存在控制器超载的问题,首先结合交换机的请求速率和单个控制器的负载提出控制域个数的确定方法;在此基础上,为在划分中实现兼顾控制器对交换机的通信时延和控制器负载,可利用基于谱聚类的多控制域划分方法;为降低控制域划分方法求解的时间复杂度,通过加权核k-means方法与谱聚类的优化目标之间的等价关系,使用加权核k-means方法对谱聚类的优化目标进行求解。

此外,控SD-WAN制域内和控制域间拓扑信息收集模块由原型系统中LinkService类的collectionIntraLink函数与collectionInterLink函数完成,并将获得的拓扑信息分别存储在数据库link表与nib表中。网络拓扑信息收集模块是网络进行数据转发的基础,支撑后续系统的开发。