面向SD-DCN的OpenFlow分组转发能效联合优化模型

作     者：罗可 曾鹏 熊兵 赵锦元 Luo Ke;Zeng Peng;Xiong Bing;Zhao Jinyuan

作者机构：长沙理工大学计算机与通信工程学院长沙410114 长沙师范学院信息科学与工程学院长沙410199 

基　　金：国家自然科学基金项目(11671125 61972057 61502056) 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2023年第60卷第3期

页      码：606-618页

摘      要：在软件定义网络(software-defined networking,SDN)中,OpenFlow交换机通常采用三态内容可寻址存储器(ternary content addressable memory,TCAM)存储流表,以支持快速通配查找.然而,TCAM采用并行查找方式,查找能耗高,因此有必要为OpenFlow交换机选择合适的TCAM容量,以平衡分组转发时延和能耗.针对软件定义数据中心网络(software-defined data center network,SD-DCN)这一典型应用场景,利用多优先级M/G/1排队模型刻画OpenFlow交换机的分组处理过程,进而建立OpenFlow分组转发时延模型.同时,基于网络流分布特性,建立TCAM流表命中率模型,以求解OpenFlow分组转发时延与TCAM容量的关系式.在此基础上,结合TCAM查找能耗,建立OpenFlow分组转发能效联合优化模型,并设计优化算法求解TCAM最优容量.实验结果表明:所提时延模型比现有模型更能准确刻画OpenFlow分组转发时延.同时,利用优化算法求解不同参数配置下的TCAM最优容量,为SD-DCN实际部署提供参考依据.

主 题 词：软件定义数据中心网络 联合优化模型 TCAM能耗 分组转发时延 TCAM最优容量 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7544/issn1000-1239.202110957

馆 藏 号：203118980...