SDN中的动态负载均衡策略：优化控制器性能

"该文提出了一种基于软件定义网络(SDN)的动态负载均衡策略，旨在解决SDN中由于静态网络结构导致的控制器负载不均衡问题。策略分为两个阶段，第一阶段目标是控制器负载均值化，通过选择合适的控制器候选集，并结合时延和负载因素设计指标函数，挑选出需要迁移的交换机。第二阶段则考虑网络连通性，运用改进的地球 mover's distance (EMD)模型和线性逼近算法，以最小化迁移代价为优化目标，实现交换机的快速并行迁移。实验证明，该策略能有效提升控制器负载均衡度，较现有策略提高了约31.4%，并优化了网络性能。文章作者包括刘毅、李凯心、李国燕和潘玉恒，发表于《计算机应用研究》期刊。" 在软件定义网络(SDN)中，控制器作为核心组件，负责全局网络策略的管理和执行。然而，随着网络流量的动态变化，静态分配的控制器可能导致某些控制器过载，而其他控制器则可能资源闲置，这种不平衡状态会影响网络效率和稳定性。因此，实现控制器的动态负载均衡至关重要。 本文提出的阶段式动态负载均衡策略首先关注控制器负载的均值化。通过计算控制器的负载情况，选择负载较高或较低的控制器作为候选集，确保整体负载分布均匀。同时，引入时延和负载的综合考量，设计出一个指标函数，以判断哪些交换机需要迁移以减轻控制器的负担。这个过程旨在减少不必要的迁移操作，提高策略的效率。 在第二阶段，为了最小化交换机迁移的代价，论文引入了改进的地球mover's distance(EMD)模型。EMD是一种衡量两个概率分布差异的方法，通常用于图像处理和物流等领域。在这里，它被用来量化在网络中移动交换机的代价。结合线性逼近算法，可以快速找到最优的交换机迁移方案，保证网络节点间连通性的前提下，实现交换机的快速并行迁移，降低了迁移过程中的中断时间，提升了整体网络性能。 实验结果证明了该策略的有效性，与传统的负载均衡策略相比，不仅优化了控制器的负载分布，平均提升了约31.4%的负载均衡度，而且通过快速并行迁移，减少了对网络服务的影响，提高了用户满意度。这项工作为SDN环境下的资源管理和调度提供了一种新的思路，对于构建更加高效、灵活的未来网络具有重要意义。