SDN控制网络可靠性研究：控制器放置策略

"软件定义网络（SDN）是一种网络架构，它将控制平面和转发平面分离，将网络智能转移到外部服务器（控制器）上，形成集中化的控制平面，管理一组简单的转发设备。SDN控制平面通常包括控制平台、控制应用和控制网络三部分。本文关注在给定物理网络和组件故障概率的情况下，如何优化控制器的数量和位置以提升SDN控制网络的可靠性。" 在传统的网络中，控制和转发功能紧密集成在同一设备上，而SDN通过将控制平面与转发平面解耦，实现了网络操作的灵活和可编程性。控制平台负责状态分布，控制应用基于控制平台提供的编程接口进行开发，而控制网络则用于事件传播和设备间通信。尽管已有一些研究关注控制平台和控制应用，但控制网络的设计问题尚未得到充分探讨。 控制网络的可靠性至关重要，因为网络故障可能导致控制平面与数据平面的断开，使部分交换机失效，从而引发严重的包丢失和性能下降。因此，本文的目标是解决如何在预先定义的可靠性目标下确定所需控制器的数量以及其最佳部署位置的问题。为此，文章提出了一种衡量SDN控制网络可靠性的指标，并开发了几种放置算法。这些算法经过评估，量化了控制器数量对控制网络可靠性的影响。使用真实网络拓扑，结果表明，该方法可以在不引入不可接受延迟的前提下显著提高SDN控制网络的可靠性。 总结来说，SDN的核心在于控制平面的分离，这带来了新的设计挑战，尤其是控制网络的可靠性问题。通过优化控制器的部署策略，可以增强整个SDN架构的健壮性和容错能力，从而确保网络服务的稳定性和高效性。文章的贡献在于提供了一种度量标准和解决方案，有助于在实际SDN环境中实现更高的控制网络可靠性。