[發(fā)明專利]用于SDN網(wǎng)絡(luò)中多控制器部署的處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810444194.2
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108650131B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史久根;徐皓;解新勝;張徑;王繼;謝熠君
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/803
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種用于SDN網(wǎng)絡(luò)中多控制器部署的處理系統(tǒng)，是應(yīng)用于由Openflow交換機(jī)、控制器伸縮池、控制器、狀態(tài)總線和控制總線所組成的SDN網(wǎng)絡(luò)中；所述Openflow交換機(jī)與處理模塊通過狀態(tài)總線進(jìn)行通信，用于確定SDN網(wǎng)絡(luò)所處狀態(tài)；所述處理模塊與控制器伸縮池通過控制總線進(jìn)行通信，用于確定SDN網(wǎng)絡(luò)所需所述控制器的個(gè)數(shù)；所述處理模塊與控制器通過控制總線進(jìn)行通信，用于確定所述控制器的優(yōu)化部署方案；所述控制器伸縮池與控制器通過控制總線進(jìn)行通信，用于確定所述控制器的激活狀態(tài)；其特征是，所述處理模塊包括：監(jiān)控單元、靜態(tài)部署單元、網(wǎng)絡(luò)流預(yù)測單元、應(yīng)急系統(tǒng)管理單元、優(yōu)化調(diào)整單元和控制器伸縮單元；

所述處理模塊中的監(jiān)控單元在時(shí)鐘周期的控制下，通過狀態(tài)總線接收所述Openflow交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)流量變化信息，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)流量變化信息確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括：靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)的各不同狀態(tài)；所述靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)是指初始靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)是指流量動(dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)，所述擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)是指規(guī)模擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)；

所述處理模塊中的靜態(tài)部署單元接收監(jiān)控單元的控制命令，并確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)為靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)時(shí)，基于最小覆蓋集理論確定靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)，將所述靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)輸入所述控制器伸縮單元；采用最小生成樹，并結(jié)合納什均衡理論給出基于目標(biāo)約束的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，所述靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案包括控制器靜態(tài)部署方案，以及Openflow交換機(jī)靜態(tài)分布方案，將所述靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案輸入優(yōu)化調(diào)整單元；

所述處理模塊中的網(wǎng)絡(luò)流預(yù)測單元接收監(jiān)控單元的控制命令，并確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)為動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)時(shí)，采用預(yù)測模型ARIMA動(dòng)態(tài)預(yù)測未來時(shí)間段[t1,t24]內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測值和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)，將所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)輸入所述控制器伸縮單元；基于網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測值，結(jié)合納什均衡理論設(shè)計(jì)在線算法確定動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案包括控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整方案，以及Openflow交換機(jī)動(dòng)態(tài)分布方案，將所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案輸入所述優(yōu)化調(diào)整單元；

所述處理模塊中的應(yīng)急系統(tǒng)管理單元接收監(jiān)控單元的控制命令后，并確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)為擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)時(shí)，采用啟發(fā)式的負(fù)載均衡方案確定擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)，將所述擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)輸入控制器伸縮單元，采用背包理論基于目標(biāo)約束給出擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，所述擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案包括控制器擴(kuò)張調(diào)整方案，以及Openflow交換機(jī)擴(kuò)張分布方案，將所述擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案輸入優(yōu)化調(diào)整單元；

所述處理模塊中的控制器伸縮單元根據(jù)對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的控制器最優(yōu)節(jié)點(diǎn)數(shù)控制所述控制器伸縮池，對處在所述控制器伸縮池中的控制器進(jìn)行激活或休眠處理；

所述處理模塊中的優(yōu)化調(diào)整單元根據(jù)對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，控制所述控制器及所述Openflow交換機(jī)進(jìn)行遷移，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SDN網(wǎng)絡(luò)中多控制器部署的處理系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控單元按如下方式確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)：在一個(gè)時(shí)間段Δt中，若所述Openflow交換機(jī)的個(gè)數(shù)n有所增加，判斷為擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)；若所述Openflow交換機(jī)的個(gè)數(shù)n沒有增加，則判斷所述Openflow交換機(jī)的流量f是否發(fā)生變化，若流量f無變化，則為靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)；若流量f發(fā)生變化，則為動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。