[發明專利]一種基于自適應抽樣的控制器性能分析方法

有效

• 申請號: 201811305237.5
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109474490B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 蔣定德;王梓岳;張溢航;齊盛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L43/024
• 分類號: H04L43/024;H04L43/026;H04L43/08
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

該發明公開了一種基于自適應抽樣的控制器性能分析方法,屬于無線通信網絡技術領域。針對SDN中數據流的特點，分析測量控制器性能的網絡開銷因素，建立網絡開銷數學模型，并利用自適應抽樣算法，對目前主流的SDN控制器(POX控制器、FloodLight控制器、RYU控制器、ONOS控制器和OpenDayLight控制器)進行系統地分析比較，并對控制器的性能指標進行量化分析，以便為將來的研究人員提供切實有效的研究方案?？梢钥闯?，本發明對SDN控制器進行了系統地、全面地分析，很好的解決了測量精度與網絡開銷的關系，使得SDN控制器資源能夠得到充分利用，這正是本發明的分析方法的優勢所在。

技術領域

本發明屬于未來網絡技術領域，特別是涉及一種基于自適應抽樣的控制器性能分析方法。

背景技術

隨著互聯網的快速發展和網絡流量的爆發式增長，當前的網絡應用和規模急劇增加，以TCP/IP協議為核心的網絡體系架構逐漸暴露出各種各樣的問題，如擴展性、管控性、安全性、移動性、服務質量以及綠色節能等方面，特別是以協議為核心的網絡技術演進路線以及完全分布式的部署實施策略，導致網絡技術的發展速度非常遲緩，甚至在某種程度上陷入了停滯的困局。在這樣的網絡背景下，需要一種全新的網絡技術架構來改變這種局面，加快網絡創新的步伐。因此，未來網絡技術成為全球范圍內廣受關注的研究熱點。

近年來，在眾多的未來網絡技術研究中，軟件定義網絡(Software DefinedNetworks，SDN)被認為是面向未來網絡領域的重要技術實現。SDN有利于找到一種更加靈活高效的網絡部署模式，以適應網絡越來越靈活多變的需求。然而，隨著SDN的不斷深化與發展，其在網絡技術創新領域中的優勢受到了科研機構以及產業巨頭的高度關注。

目前大多數SDN控制器的研究都是針對控制器的個別性能參數進行評估以達到某一特定的研究目的。然而，在軟件定義網絡中，控制器的性能參數、網絡拓撲結構、網絡擁塞程度等都使得控制器的選取變得更加困難。同時，隨著軟件定義網絡的深入研究，工業界與學術界對控制器的性能要求也變得越來越高。因此，如何在軟件定義網絡中實現對控制器的選擇，也成為了一個亟需解決的問題。當前的評估方法基本上是利用現有的測量工具(如：sFlow，NetFlow等)進行分析，并且對測量SDN控制器性能所產生的網絡開銷沒有加以優化，從而導致整個網絡負荷居高不下，浪費網絡資源。因此，考慮到測量SDN控制器性能時網絡開銷方面的問題，設計出一種既滿足控制器性能測量的需要，又降低網絡開銷的方法同樣是SDN亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的缺點，策劃出一種既滿足控制器選擇的需要，又降低網絡開銷的方法，本發明提出一種基于自適應抽樣的控制器性能分析算法，該算法可以對比分析控制器性能。

本發明技術方案為一種基于自適應抽樣的控制器性能分析方法，該方法包括：

步驟1：網絡初始化，從網絡拓撲中隨機選取源節點和目的節點；

步驟2：選擇對應的源交換機和目的交換機；

步驟3：初始化自適應抽樣算法所需要的參數，并且從源節點主機發送數據流到目的節點主機；

步驟4：根據設定的抽樣頻率,獲取第一臺交換機和最后一臺交換機中計數器的當前時刻與前一時刻數據流的包數目；

步驟5：計算兩個時刻流的包數目差值；

步驟6：判斷兩個時刻流的包數目差值是否大于最大門限，如果大于最大門限，那么轉入步驟7；如果小于最大門限，那么轉入步驟8,所述最大門限根據事情情況設定；

步驟7：調節數據流的抽樣頻率，并與設置的最大抽樣頻率進行比較，選出兩者的較大的一個，并轉入步驟10；

步驟8：判斷兩個時刻流的包數目差值是否小于最小門限，如果小于最小門限，那么轉入步驟9；如果大于最小門限，那么轉入步驟11,所述最小門限根據實際情況確定；