[发明专利]一种软件定义网络控制器部署方法

摘要

本发明涉及一种软件定义网络控制器部署方法，属于通信网络技术领域。该方法包括以下步骤：步骤1、建模候选控制器与交换机之间通信开销；步骤2、建模候选控制器负载限制条件；步骤3、建模候选控制器节点度数限制条件；步骤4、建模交换机时延及速率限制条件，确定交换机候选控制器集合；步骤5、建模候选控制器与交换机关联标识限制条件；步骤6、在满足控制器及交换机限制条件下,基于控制器通信开销最小化确定控制器部署策略。该方法可以在综合考虑控制器负载、交换机业务特性等限制条件下，优化确定SDN控制器部署策略，从而实现控制器开销最小化。

主权项

1.一种软件定义网络控制器部署方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、建模候选控制器与交换机之间通信开销；步骤2、建模候选控制器负载限制条件；步骤3、建模候选控制器节点度数限制条件；步骤4、建模交换机时延及速率限制条件，确定交换机候选控制器集合；步骤5、建模候选控制器与交换机关联标识限制条件；步骤6、在满足控制器及交换机限制条件下,基于控制器通信开销最小化确定控制器部署策略；所述步骤1具体包括：假设网络中所有交换机处可部署控制器，建模候选控制器与交换机之间通信开销为所有候选控制器与所关联交换机之间通信开销总和，即其中，D_ij为第i个候选控制器与第j个交换机关联时对应的通信开销，分别以C_i，V_j表示第i个候选控制器及第j个交换机，y_ij为C_i与V_j之间的关联标识，y_ij＝1表示C_i与V_j关联，否则，y_ij＝0，1≤i≤M,1≤j≤N，其中M、N分别为网络中控制器及交换机的数目；所述D_ij定义为通信链路传播时延，消息传输时延及请求消息排队时延之和，即其中，表示C_i与V_j关联时通信链路传播时延，表示C_i与V_j之间的消息传输时延，表示V_j的请求消息在C_i处的排队时延，若i＝j则所述定义为其中，L_ij表示C_i与V_j之间的链路距离，v₀为电磁波传播速度，为C_i与V_j之间的第h跳链路的距离，H_ij为C_i与V_j之间传输路径的跳数；所述定义为其中，λ_j表示V_j的请求消息到达速率，β表示交换机请求消息数据包大小，表示C_i与V_j之间的第h跳链路径的传输速率；将各候选控制器处理交换机消息过程建模成M/M/1排队模型，且交换机请求消息到达服从泊松到达过程，定义为其中σ_i表示C_i处理请求消息的平均速率，S_i表示与C_i关联的所有交换机的集合；在步骤2中，建模候选控制器负载限制条件为任意两个控制器的负载差异低于给定门限值，即对于任意的控制器i，k，均有其中，ξ为控制器负载差异门限值；在步骤3中，建模候选控制器节点度数限制条件，具体地，令N_i为C_i的一跳邻居节点数目，所选择控制器节点应满足一跳邻居节点数目大于给定门限值即当且仅当C_i可为目标控制器；在步骤4中，建模交换机传输时延及速率限制条件，具体为：若C_i与V_j关联，则需满足V_j传输时延限制条件其中为V_j可允许最大传输时延；还则需满足V_j传输速率限制条件其中为V_j最低传输速率需求；根据传输时延及速率限定条件，可确定V_j的候选控制器集合在步骤5中，建模交换机与控制器关联标识限制条件：①y_ij∈{0,1}；②③④⑤若则y_ij＝0。