SDN 系统的预测式交换机-控制器关联与控制下放
网络与互联网体系结构
2020-08-05 v1
摘要
对于软件定义网络（SDN）系统，为增强控制平面的可扩展性与可靠性，现有方案要么采用带静态交换机-控制器关联的多控制器设计，要么通过将特定请求处理委托回交换机来实现静态控制下放。此类方案在请求流量时变面前可能不足，导致交换机上可观的本地计算代价及其与控制器间的通信代价。迄今为止，开发一个进行动态交换机-控制器关联与动态控制下放的联合在线方案仍是一个开放问题。此外，预测式调度对 SDN 系统的根本益处仍未被探索。本文揭示了该联合设计中的非平凡权衡，并形式化了一个随机网络优化问题，旨在最小化时间平均总系统代价并保证长期队列稳定性。通过利用独特的问题结构，我们设计了预测式在线交换机-控制器关联与控制下放（POSCAD）方案，其通过一系列在线分布式决策求解该问题。理论分析表明，无预测时，POSCAD 可在队列稳定性可调权衡下实现近最优总系统代价；有预测时，POSCAD 可实现更优性能与更短延迟。我们进行了大量仿真以评估 POSCAD。值得注意的是，仅需少量未来信息，即便面临预测误差，POSCAD 也能显著减少请求延迟。
引用
@article{arxiv.2008.01648,
title = {Predictive Switch-Controller Association and Control Devolution for SDN Systems},
author = {Xi Huang and Simeng Bian and Ziyu Shao and Hong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01648},
year = {2020}
}