SDN架构中基于ForCES模型的资源管理机制研究

【摘要】SDN(软件定义网络)是一种新型的网络体系结构,将网络的控制能力从网络设备中解耦出来,实现与转发能力的分离,允许网络管理人员通过简单的编程就可调用底层的基础设施。SDN用逻辑分离或虚拟化的子网表示网络能力,以满足不同应用或用户的多种需求。SDN已成为学术界和行业内的研究热点,相信不久的将来它将革新传统的网络体系结构。而ForCES(转发与控制分离)技术也具备转发与控制分离的特性,对转发面和控制面的信息交互进行了标准化,可以作为实现SDN的一种手段。因此,本文希望将ForCES技术融入到SDN的大环境中,研究了基于ForCES模型的SDN架构及其内部的资源管理机制,并对其系统实现涉及的相关技术进行了更深入的探讨和研究。本文首先对ForCES和SDN技术的研究现状进行了介绍。其次对SDN开源项目OpenDaylight进行了介绍,重点分析了本文依托的系统平台—OpenDaylight控制器平台,在其主体框架的可扩展模块添加关于ForCES的模块,设计了基于ForCES模型的SDN架构。接着在基于ForCES模型的SDN架构中提出了基于经济学模型的ForCES资源管理系统,并对其层次结构进行了设计。然后以经济学理论为导向,对该资源管理系统进行了深入的探讨,借鉴商品市场的供需关系,提出了基于拍卖和议价模型的两种SLA(服务等级协议)定价策略,用于平衡用户和资源提供者对价格的诉求。接着针对资源管理系统和定价策略的特性,对传统的DBC(截止期限和代价约束)算法进行改进,提出了基于DBC的效用最优资源调度算法,仿真结果验证了该算法的合理性及正确性。最后,将本课题组开发的ForCES中间件代码分模块移植到OpenDaylight控制器平台上,测试了控制器与FE之间的建链协商过程,测试结果表明将ForCES技术从单个网络件扩展到SDN整个网络是可行的。同时,进一步设计了ForCES资源管理系统内部模块的结构,以及模块之间的交互方式,并通过代码编程加以实现。
【作者】戴国伟；
【导师】诸葛斌；
【作者基本信息】浙江工商大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】SDN；OpenDaylight；ForCES；经济学模型；资源定价；资源调度；

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