基于时延的软件定义网络快速响应控制器部署Delay-电子与信息学报.PDF

第 36 卷第 12 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.36No.12 2014 年 12 月 Journal of Electronics Information Technology Dec. 2014 基于时延的软件定义网络快速响应控制器部署 姚琳元* 陈 颖 宋 飞 张宏科 (北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室 北京 100044) 摘 要：目前大多数针对软件定义网络(SDN)中控制器的部署方案均重点考虑传输时延(PD)对性能的影响，忽略 了发送时延(TD)对于部署效果的影响。该文提出基于时延的网络快速响应控制器部署方案。首先，在合理考虑传 输和发送两类时延的基础上，完善了已有的平均时延/最大时延最小化模型，并对两种模型是否存在最优解进行了 理论证明；其次，利用模糊集理论得出了一种时延优化模型；第三，结合是否考虑发送时延提出了两种部署算法： 传输算法和输送算法。为了测试方案的性能，选取实际网络拓扑及数据进行验证。结果表明输送算法在网络的响应 速度及稳定性方面优于传输算法，时延优化模型在总时延方面较平均时延/最大时延最小化模型效果更优。 关键词：软件定义网络；部署；控制器；时延 中图分类号： TP393 文献标识码： A 文章编号：1009-5896(2014)12-2802-07 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2014.00211 Delay-aware Controller Placement for Fast Response in Software-defined Network Yao Lin-yuan Chen Ying Song Fei Zhang Hong-ke (National Engineering Laboratory for Next Generation Internet Interconnection Devices, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) Abstract: Most of Controller placements take the Propagation Delay (PD) as the important consideration in Software-Defined Network (SDN), ignoring the influence of the Transmission Delay (TD) on the network performance. This paper provides a delay-aware controller placement for fast response. First, the Controller placement is formulated as an optimization problem based on PD and TD. Average delay and maximum delay minimization models are updated, of which the processes about the optimal solution are circumstantiated. Further, delay optimization model is deduced by fuzzy set theory. Finally, according to whether or not considering TD, two placement al