消除OpenFlow网络中UDP冗余控制分组的机制

胡慧; 陈鸣; 刘波; 许博; 邢长友; 胡超

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017190

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

消除OpenFlow网络中UDP冗余控制分组的机制

学术通信 | 更新时间：2024-06-05

- 消除OpenFlow网络中UDP冗余控制分组的机制
- Mechanism of eliminating UDP redundancy control packets in OpenFlow network
- 通信学报 2017年38卷第9期页码：167-175
- 作者机构：
  
  1. 陆军工程大学指挥信息系统学院，江苏南京210007
  2. 南京航空航天大学计算机科学与技术学院，江苏南京211106
  3. 东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室，江苏南京211189
- 作者简介：
  
  [ "胡慧（1993-），女，山西吕梁人，陆军工程大学硕士生，主要研究方向为软件定义网络、网络安全。" ]
  [ "陈鸣（1956-），男，江苏无锡人，南京航空航天大学、陆军工程大学教授、博士生导师，主要研究方向为网络体系结构、网络测量、网络管理等。" ]
  [ "刘波（1988-），男，陕西渭南人，陆军工程大学博士生，主要研究方向为未来网络、数据中心网络、流量工程。" ]
  [ "许博（1980-），男，甘肃兰州人，博士，陆军工程大学副教授，主要研究方向为分布式计算、网络测量等。" ]
  [ "邢长友（1982-），男，河南杞县人，博士，陆军工程大学副教授，主要研究方向为未来网络、P2P多媒体通信等。" ]
  [ "胡超（1984-），男，江西吉安人，博士，陆军工程大学讲师，主要研究方向为分布式计算、网络体系结构等。" ]
- 基金信息：
  
  国家重点基础研究发展计划(“973”计划)基金资助项目(2012CB315806);国家自然科学基金资助项目(61379149);江苏省科技计划基金资助项目(BY2013095-1-06);江苏省自然科学基金资助项目(BK20140070);复杂电子系统仿真重点实验室基础研究基金资助项目(DXZT-JC-ZZ-2015-018)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2017190
  中图分类号： TP393
- 网络首发：2017-09，
  
  纸质出版：2017-09-25
- 稿件说明：
移动端阅览
胡慧, 陈鸣, 刘波, 等. 消除OpenFlow网络中UDP冗余控制分组的机制[J]. 通信学报, 2017,38(9):167-175.

Hui HU, Ming CHEN, Bo LIU, et al. Mechanism of eliminating UDP redundancy control packets in OpenFlow network[J]. Journal on Communications, 2017, 38(9): 167-175.
胡慧, 陈鸣, 刘波, 等. 消除OpenFlow网络中UDP冗余控制分组的机制[J]. 通信学报, 2017,38(9):167-175. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2017190.

Hui HU, Ming CHEN, Bo LIU, et al. Mechanism of eliminating UDP redundancy control packets in OpenFlow network[J]. Journal on Communications, 2017, 38(9): 167-175. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2017190.

摘要

无连接的UDP数据流产生的大量冗余控制分组会对SDN控制器和网络产生严重的性能影响。首先，测试并建模分析了冗余控制分组对控制器性能的危害，进而形成了解决该问题的基本思路。由此提出一种基于预装流表并滤除冗余分组（PFFR

preinstalling flow-tables ＆amp; filtering redundant-packets）机制。PFFR通过预装转移流表项限制 UDP 控制分组的初始速率，并通过按路径安装流表和冗余分组滤除算法快速消除冗余控制分组。实现了基于PFFR的原型系统并进行了测试，结果表明，PFFR方法能够有效提升控制器的性能。

Abstract

Large numbers of redundant control packets produced by connectionless UDP flows may engender serious influence over the performance of the SDN controllers and networks.The endangerment of the redundant control packets for the performance of SDN controllers by testing and modeling was firstly analyzed

and then a basic solution to solve the problem was formed.Therefore

a preinstalling flow-tables ＆amp; filtering redundant packets (PFFR) mechanism was proposed.By preinstalling flow tables

PFFR limited the initial rate of control packets in UDP flows

and through installing flow tables according to paths and utilizing the redundant packets filtering algorithm

PFFR eliminated redundant packets rapidly.A prototype system based on PFFR was implemented and tested.The experimental results prove that the PFFR mechanism can effectively improve the performance of the controller.

关键词

Keywords

references

KREUTZ D , RAMOS F M V , VERISSIMO P E , et al . Software-defined networking:a comprehensive survey [J ] . Proceedings of the IEEE , 2014 , 103 ( 1 ): 10 - 13 .

LARA A , KOLASANI A , RAMAMURTHY B . Network innovation using OpenFlow:a survey [J ] . IEEE Communications Surveys ＆ Tutorials , 2014 , 16 ( 1 ): 493 - 512 .

LEE D , CARPENTER B E , BROWNLEE N . Observations of UDP to TCP ratio and port numbers [C ] // Proc Int Conf on Internet Monitoring and Protection (ICIMP) . 2010 .

SPECIFICATION O F S . Version 1.5.1 [J ] . Open Networking Foundation , 2015 .

YAN Q , YU F R , GONG Q , et al . Software-defined networking (SDN) and distributed denial of service (DDoS) attacks in cloud computing environments:A survey,some research issues,and challenges [J ] . IEEE Communications Surveys ＆ Tutorials , 2016 , 18 ( 1 ): 602 - 622 .

TOOTOONCHIAN A , GORBUNOV S , GANJALI Y , et al . On Controller Performance in Software-Defined Networks [J ] . Hot-ICE , 2012 , 12 : 1 - 6 .

JARSCHEL M , OECHSNER S , SCHLOSSER D , et al . Modeling and performance evaluation of an OpenFlow architecture [C ] // 23rd International Tourism Consulting Partnership . 2011 : 1 - 7 .

SHIN S , YEGNESWARAN V , PORRAS P , et al . AVANT-GUARD:scalable and vigilant switch flow management in software-defined networks [C ] // Custom Computer Services . 2013 : 413 - 424 .

左青云 , 陈鸣 , 丁科 , 等 . OpenFlow 网络冗余控制分组消除机制研究 [J ] . 计算机研究与发展 , 2014 , 51 ( 11 ): 2448 - 2457 .

ZUO Q Y , CHEN M , DING K , et al . Eliminating redundant control messages in OpenFlow network [J ] . Journal of Computer Research and Development , 2014 , 51 ( 11 ): 2448 - 2457 .

SHIN S , GU G . Attacking software-defined networks:a first feasibility study [C ] // The 2nd ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Software Defined Networking . 2013 : 165 - 166 .

GUDE N , KOPONEN T , PETTIT J . NOX:towards an operating system for networks [C ] // ACM SIGCOMM , 2008 : 105 - 110 .

FONSECA P , BENNESBY R , MOTA E , et al . A replication component for resilient OpenFlow-based networking [C ] // IEEE Network Operations and Management Symposium . 2012 .

PORRAS P , SHIM S , YEGNESWARAN V , et al . A security enforcement kernel for OpenFlow networks [C ] // 1st Workshop Hot Topics in Software.Defined Networks . 2012 : 121 - 126 .

HANDIGOL N , HELLER B , JEYAKUMAR V , et al . Reproducible Network Experiments Using Container-Based Emulation [C ] // Conference on emerging Networking Experiments and Technologies . 2012 .

PFAFF B , PETTIT J , KOPONEN T . The design and implementation of Open vSwitch [C ] // USENIX Networked System Design and Implementation , 2015 .

RYU P T . RYU SDN framework using openflow 1.3.Website [J ] . 2014 .

GROSS D , SHORTLE J F , THOMPSON J M , et al . Fundamentals of Queueing Theory [C ] // Wiley-Interscience , 2008 .

ALIZADEH M , GREENBERG A , MALTZ D A , et al . Data center TCP (DCTCP) [J ] . ACM SIGCOMM Computer Communication Review , 2011 , 41 ( 4 ): 63 - 74 .

浏览量

851

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于零跳传输和流规则并行下发的软件定义网络建链优化方法

SDN中基于双向匹配的多控制器动态部署算法

SDN中基于可靠性评估的多控制器均衡部署策略

OpenFlow中基于精确时间戳的延迟测量方法

软件定义网络及安全防御技术研究