SDN中一种多控制器负载均衡方案

针对软件定义网络(software defined network,SDN)中控制器子域分区不合理导致的控制器负载分配不平衡、网络通信性能下降的问题,本文提出一种基于负载均衡的多控制器部署(multi-controller load balancing,MLB)方案.在初始静态网络中,提出一种基于域内和域间通信成本的负...     

基于博弈论的SDN多控制器负载均衡机制研究

针对软件定义网络为了提高控制平面的可扩展性和可靠性而设计的多控制器部署,导致控制器负载不均衡和网络稳定性与控制器性能变差的问题,提出了一种基于博弈论的负载均衡机制,以改善多控制器的负载不均衡问题.首先,过载控制器邀请相邻从控制器作为博弈者参与博弈而构建博弈域;然后,以控制器与交换机之间的时延和交换机迁移成本集合粒子群算...     

SDN数据中心网络基于流表项转换的流表调度优化

针对基于软件定义网络(SDN)架构的数据中心网络中,SDN交换机流表资源的有限性导致的流表溢出或控制器拥塞等问题,引入空闲流表资源代价的概念描述了网络资源的利用率,并分析了空闲流表资源量与重复下发的流表项数量之间的关系,提出了一个基于流表超时机制的流表调度策略,依据流表项生存时间和匹配计数来进行静态流表项和动态流表项之间的实时转换.在Fat-tree拓扑SDN数据中心网络仿真实验中,对该机制对流表资源优化的有效性进行了验证.     

基于控制信息集约的SDN流表更新策略

在控制器带内模式下,为减小流表更新时间,简化流表下发过程,提出了基于控制信息集约的流表更新策略。从路径创建和路径切换2种场景讨论流表更新过程,引入源路由机制和跟踪包机制,集约化流表更新报文形式,统筹规划下发方式,旨在保证流表更新的一致性的同时,降低控制器端的收发信息量和更新时间。仿真实验表明：在不同链路时延和传输速率的条件下,更新策略相较于基于分类的更新策略(C-FUS)和基于路径及反馈的更新策略(PF-FUS),流表更新时间大大降低,更新过程不会造成较大的网络传输波动;更新策略下的控制器端收发信息量与PF-FUS相近,都远低于C-FUS。     

基于软件定义网络的 WLAN 架构及负载均衡切换

软件定义网络将控制平面与数据转发平面进行分离,并提供开放的编程接口,实现网络的可编程化控制,极大地提高了网络管理的灵活性。在传统无线局域网中,终端通常依据信号强度选择接入点,这一机制往往会造成网络资源利用率低及接入点负载不均衡的问题。提出基于软件定义网络技术的无线局域网架构及一种负载均衡切换策略,利用控制器的全局视角与集中管控能力实现对接入点的实时监测,分析其状态信息并计算权值,由控制器根据负载情况向接入点下发流表,完成对网络的管理。硬件和计算机仿真平台实验表明,与传统的无线局域网架构相比,该方案有效提高了网络的资源利用率,平衡了接入点的负载,降低了数据在终端切换过程中的传输时延,提高了网络的性能。     

基于时序与集合的SDN流表更新策略

流表更新是软件定义网络中不可忽视的问题.针对SDN(软件定义网络)流表更新一致性问题提出一种基于时序与集合的流表更新方案,将交换机根据新旧路径分类,分类集合按次序分别进行更新,首先将新流表更新完毕以保证传输,最后删除旧流表.仿真实验表明,在相同网络速率下,方案保证了流表更新的一致性,更新时间较短,控制负载较低,并减小了交换机流表空间的占用.     

软件定义网络流表溢出脆弱性分析及防御方法

软件定义网络交换机非常有限的流表容量使其存在严重的流表溢出脆弱性问题,为此利用软件定义网络易于管理路由规则的新特性,提出一种基于装箱优化的路由聚合算法,并进一步提出了流表溢出攻击的防御方法。采用传统的基于基数树的路由聚合算法产生初步聚合后的流表项节点,将其划分为包含不同数量节点的若干个流表项规则组,并基于装箱优化问题求解得到每个流表项规则组的新转发地址,再将转发地址修改后的流表项规则进行二次聚合,从而有效减少交换机流表中的流表项数量,达到防御流表溢出攻击的效果。实验结果表明:流表聚合率达到了54.9%,优于传统的基于基数树的路由聚合算法,并使得达成流表溢出攻击的攻击数据包数增加了125.8%;该方法可显著增加流表溢出攻击的实现难度,有效缓解流表溢出脆弱性问题,提升软件定义网络对该类攻击的防御能力。     

基于数据平面可编程的负载均衡算法

针对目前网络数据平面存在僵化现象,导致网络中数据流不均衡的问题,提出了一种基于数据平面可编程的负载均衡算法。首先通过带内网络遥测(INT:In-band Network Telemetry)技术获取网络实时状态信息,然后利用提出的BD-ECMP(Bandwidth and Delay Equal-Cost Multi-Path Routing)算法选择数据流的最佳传输路径。采用编程协议无关的包处理器(P4:Programming Protocol-Independent Packet Processors)语言对SDN网络数据平面的数据流进行优化处理,从而实现网络负载均衡。仿真实验结果表明,与传统ECMP算法相比,BD-ECMP算法在平均流完成时间、网络吞吐量及网络丢包率等方面具有明显优势。     

基于SDN技术的服务器负载均衡设计

传统服务器负载均衡的实现方式存在可靠性低、维护性差、增加额外开销等问题.软件定义网络(SDN)在流调度上具有灵活、可靠性高、可维护的特点.在研究现有负载均衡方法的基础上,结合SDN技术,提出基于SDN的云中心动态负载均衡方法,实现了基于流级的动态负载均衡.Floodlight与OVS仿真实验证明,利用SDN技术实现服务器集群负载均衡的方案是可行的.     

基于SDN流量测量的数据中心多路径传输研究

为了避免链路出现拥塞,针对数据中心流调度策略在进行数据流迁移尤其是大流的迁移容易产生数据流丢包并出现接收端数据包乱序,从而造成网络吞吐量降低的问题,基于SDN/OpenFlow架构,提出了一种采用熔断机制的动态路由算法F-TAM;同时,设计了新的测量方法来获取精确的链路状态时效信息,当算法被触发时能及时计算出合理的熔断时间,从而能充分利用网络中存在的多路径进行负载均衡,并解决了由于传输路径的不同时延所造成的接收端数据包乱序问题.实验结果表明:F-TAM能够利用网络中的冗余链路进行细粒度负载均衡并提升网络吞吐量,且不会出现接收端数据包乱序的问题.     

基于Nginx负载均衡的动态分配技术研究

伴随互联网的迅猛发展,人们对服务器的访问量也越来越大,最终导致某些负载均衡器的负载分配技术并不能较好地实现动态负载均衡,本文基于反向代理服务器内置的负载均衡算法,对其进行分析和研究,最后对其内置的一种加权轮询算法进行改进,提出一种动态负载均衡算法,该算法使用memcache缓存机制,能实时地对后端服务器cpu利用率、网络利用率、请求响应时间等性能进行收集、并通过熵值法确各项指标的系数以及动态修改后端服务器的权值。通过多组实验进行验证的实验结果表明,该算法在请求响应时间以及吞吐量等方面表现的更好。     

云中心基于Nginx的动态权重负载均衡算法

为了解决云中心的服务器端在高并发情况下各节点的负载失衡问题,在对负载均衡技术Nginx自带的负载均衡策略和主流的负载均衡策略进行研究、分析的基础上,提出了一种动态调节权重的负载均衡策略.该策略基于加权轮询策略进行改进,同时考虑服务器的本身硬件性能与工作时的负载情况,设计了静态权值和动态权值的计算方法,将两者结合得到节点最终权值.静态权值主要考虑了各服务器的硬件性能情况,动态权值的计算则是收集各后端服务器节点工作时的CPU利用率、内存利用率、网络性能情况及磁盘I/O等性能情况,由此,动态地调节各后端服务器节点权重.测试结果表明,相较于原加权轮询算法,该算法在高并发情况下的响应时间和实际并发数等方面表现更好.     

基于MooseFS分布式云存储系统负载均衡方法的研究

基于MooseFS的分布式云存储系统,在节点间性能差异较大时存在负载不均衡问题,文章提出了一种两级负载均衡的策略,将存储节点分为若干集合,不同集合节点采用优先权值进行调度,同一个集合中节点采用权重轮询均衡算法。实际部署及实验结果表明,该文提出的负载均衡方法在存储结点性能差异较大时,可以很好地实现基于MooseFS分布式云存储系统的负载均衡。     

一种基于语义的负载均衡调度算法

针对目前越来越严重的网络访问瓶颈,运用现有的集群技术,提出一种基于语义的负载分担算法,并给出了其Java实现,用于实现集群系统的动态负载均衡.     

高振斌1,潘亚辰1,华 中2,段小红2,赵丹2

酒店智能终端系统中,为了解决随着终端用户数量的增加导致的服务器负载过重从而用户体验下降的问题,提出了一种改进的加权最小连接调度算法的负载均衡技术,将连接个数作为负载因子进行综合考虑,使得新加入的终端用户能够自动在多云分支服务器之间做出最佳决策,选取当前周期内负载最轻的一台服务器进行自动连接并实现整个酒店智能系统的负载均衡。实验结果表明,利用改进算法可以使得酒店智能终端机顶盒与多云分支服务器的自动连接实现整个系统的负载均衡且具有良好的稳定性,达到了预期效果。     

一种基于多衡量指标的HDFS负载均衡算法

针对在Hadoop分布式文件系统中,系统默认的数据负载均衡算法在做负载均衡决策时只根据磁盘空间使用率这单一的衡量指标无法准确反映集群中各服务器实际的工作负载状况这一缺陷,通过研究和分析Hadoop分布式文件系统本身的负载均衡机制和在其基础上改进的负载均衡算法,本文提出了一种基于多衡量指标的负载均衡方法,定义了一个衡量指标函数,然后根据该函数计算集群中各数据服务器的负载量来对集群进行负载决策.最后通过实验结果表明,该方法有效地提高了Hadoop分布式文件系统中的负载均衡效果.     

基于多维桶的K-匿名表增量更新算法

K-匿名表的更新问题是视图安全领域的一个新问题。当数据库基本表发生更新操作时,K-匿名表应与其保持一致性,做出相应更新。现有方法集中在重新计算K-匿名表,会造成很大的系统开销。为了减少更新时间,首先,提出了多维桶的概念及其相关操作。然后,给出了基本表中发生变化的元组与多维桶的对应关系,并将这种变化关系映射为K-匿名表的增量更新操作。在此基础上,提出了基于多维桶的K-匿名表增量更新算法。该算法避免了K-匿名表因基本表微小改动就需要重新计算的不足,提高了K-匿名表的实际应用性能。     

一种基于重块平衡原理的砂轮动平衡系统建模方法

研究和分析了砂轮动平衡系统的执行机构平衡头的工作机理,借助电机电势平衡方程式和动力学平衡方程式,给出了系统的建模方法,并推导出其数学模型。     

基于链路响应的负载均衡网络实现

链路优化和负载均衡是提高网络响应速度的关键技术,通过对链路聚合及负载均衡技术原理及实用性的研究,将DNS轮序、网络地址转换及负载均衡群集技术进行了有效的结合,提出了基于不同链路实施调度的负载均衡策略,该策略既实现了优先利用同网链路传输数据,又解决了网络负载三级均衡问题,提高了网络的响应速度、可靠性和可伸缩性,同时给出了策略实现的具体方法和步骤;Windows Server 2003测试结果表明,该策略具有良好的实用性和稳定性,易于实现.