SDN 下 高效率流量传输

SDN 下 高效率流量传输

概述

特点：

   inter-DC 间traffic，如果是delay的traffic，可以等other flow is low的时候

目的：

   carry more traffic , 提供灵活的网络共享

两个key：

   全局协调traffic速率

   中心决定traffic路径

实现方法：

 1. Interactive的立刻传输，其他需要提交demand到controller

 2. controller 有实时更新的网络拓扑，决定路径和发送量

 3. switch动态修改 switch之间的链接

 3. 划分优先级： interactive background 等，不同优先级采取不同策略

解决三个问题：

   根据优先级和公平分配带宽：  practical algothrim 次优

   防止switch change时出现拥塞： 分解为几个步骤，保证每个步骤变化时不会拥塞： 每条link预留[0,50%]的scrach空间保证至多分解一步；再有个算法得到最小步骤，在实际中，当10%时，需1-3步； 避免scratch浪费，分配给background

   switch支持的forwrding rule远小于其可选择的路径：动态分配算法使用了线性规划的思想

整体架构

    service：从该host出发的多条flow的集合，估计其下10秒需要的capacity  可实现自己的rate分配策略

    broker： 收集service的传输请求，分配rate比例，将信息传给controller，10秒后接受信息

    agent： 当topology变化时报告给controller；收集传输信息； update switch rules

    controller： computing serviceallocation 并forwarding plane configuraion; 当allocation变化时向 service发送信号，并等待T秒； 

    DC Center： service驻留的硬件部分

forwarding planeconfiguration

   使用 label-based forwarding方式，使用vlanId 作为label， 在source switch部分进行label赋值，其他switch读取label并根据rule完成传输;  

    每一个group table 保存 一组tunnel和传输的traffic及其ratio。对于每一个packet根据destination将其map到相应的group table

computing service allocation

    目标：根据优先级最大化使用率；同优先级保持公平；可扩展，预计支持100switch

    输入： allocation demand 和 tunnel path。 使用 15最短路径

    allocation LP： 

         对service 根据优先级、source-destination进行分组

         按照优先级，执行

            吞吐最大化：

               T步迭代：

                    bi= MCF(multi-commodity flow)   //约束是第i步的 rate bi 不大于 总容量 

            min-max fairness

    interactive service demand：

         基于前五分钟的平均值进行估计

    posting process

         处理 LP 的output，使其满足rule个数的约束

updating forward state

    目的：传输不停情况下，快速调整

    两种： 改变传输的流量分布； 改变可用的隧道

    改变流量： 在每天link上预留 scratch空间， 通过基于LP的算法，可以得到T步骤之内完成调节 ；对于预留的scracth空间可以传输background 数据

    改变隧道：得到G'的n个状态；计算每个状态可传输的service；service的传输速率。 增加G'下的tunnel；修改 traffice distribution ; 删除原有tunnel；按照G'中的tunnel速率传输   

用到的算法：

    k最短路径算法，

    动态调优技术

问题解答：

1. 下个时刻需要传多少数据？

       不同类型方法不同，如interactive是优先级最高，实时传输；common的估计其下10秒要的容量，并将其登记到broker，由broker在指定时间提交给controller。 background利用 scratch空闲capacity传输

2. 分配链路

       用的是MSF算法，有线性规划的思想，没看太懂

3. 如何保证deadline

       interactive不存在这个问题。common我的理解应该是利用时间规定实现， background好像没有deadline