SDN驱动的多路径流调度机制提升数据中心网络性能

"该论文提出了一种基于SDN的多路径流调度机制（SDN based multipath flow scheduling，SMFS），旨在解决传统多路径路由方法导致的数据中心网络负载不均衡和低吞吐量问题。SMFS利用SDN的全局网络视图优势，通过周期性轮询和动态流调度实现负载均衡，提升网络整体吞吐量。同时，SMFS选择性地对大流量进行重新调度，运用分段路由（Segment Routing，SR）技术优化重路由过程，以提高流的传输速度。实验结果显示，与传统的等价多路径路由（Equal-Cost Multi-Path Routing，ECMP）和现有的集中式流调度相比，SMFS能显著提升数据中心网络的吞吐量，减少流平均完成时间，并保持良好的负载均衡。该研究受到国家“863”计划、国家自然科学基金创新研究群体科学基金和国家“973”计划的资助，由臧韦菲、兰巨龙和胡宇翔等人完成。" 在本文中，研究者深入探讨了如何利用软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）的特性来改进数据中心网络的多路径传输效率。传统的多路径路由方法，如ECMP，往往会导致网络资源分配不均，从而影响性能。SDN作为一种新兴的网络架构，其核心是将控制平面与数据平面分离，允许网络控制器全局观察并控制整个网络，这为优化流调度提供了可能。 SMFS机制采用了周期性轮询策略，定期检查网络状态，以识别过载和未充分利用的路径，然后动态调整流的分配，确保负载均衡。此外，为减少控制器与交换机间的交互负担，SMFS策略性地只对部分大流量进行调度调整，这有助于减少网络的额外开销。同时，SMFS引入了分段路由技术，这是一种在网络中利用标签（segments）进行路径指定的方法，它允许灵活且高效的流重路由，进一步提升了数据传输速度。 通过实验对比，SMFS表现出了优于ECMP和传统集中式流调度的性能。它不仅提高了网络的吞吐量，还降低了平均流完成时间，确保了负载的均衡分布。这些改进对于数据中心网络的高效运行至关重要，因为它们直接影响到服务质量和用户体验。 总结而言，该论文提出的SMFS机制为数据中心网络的多路径流调度提供了一个创新解决方案，利用SDN的全局视野和分段路由的灵活性，有效地解决了传统方法的局限性，提升了网络性能。这一研究对于未来数据中心网络的设计和优化具有重要的参考价值。