Abstract

The architecture of the high availability distributed control plane for SDN/OpenFlow networks are considered. High availability is achieved by redundancy of controller instances, active switch-controller communications, computing resources and tools for a controller instance failure and overloading detection and recovery. The proactive backup controller allocation algorithm which allows to minimize the time to repair in the case of a single controller instance failure is discussed. The algorithm for controller load-balancing allows dynamically reconfigure the control plane with a minimum number of switch control transfer operations to avoid controller instance overloading. The initial experimental results of the proposed algorithms for the HA distributed SDN control plane are described.

Highlights

  • Для достижения высокой готовности платформа управления ONOS использует избыточные защищенные каналы связи между коммутаторами и контроллерами, глобальное распределение состояния сети между контроллерами платформы, распределение ролей контроллера для каждого коммутатора и процедуру изменения роли контроллера в случае отказа основного контроллера

  • S = {S1 . . . S|C|} множество групп коммутаторов Sj ⊆ S, где контроллер cj ∈ C является M aster контроллером для каждого коммутатора si ∈ Sj

  • Свойства корректности организации управления в ПКС с распределенным контроллером можно сформулировать следующим образом: Свойство безопасности: В любой момент времени для каждого коммутатора si ∈ S существует не более одного M aster контроллера cj: role(cj, si) = M aster

Read more

Summary

Обзор распределенных платформ

Приложение HyperFlow (C++, Python, OpenFlow 1.0) [13] для контроллера NOX – это первая попытка реализации распределенного контура управления ПКС с использованием распределенной файловой системы при сохранении логически централизованного управления и поддержки согласованного глобального состояния сети. Onix (C++, Python, Java, OpenFlow 1.0) [14] – первая распределенная платформа управления ПКС, изначально предназначенная для виртуализации сетей в центрах обработки данных. ElastiCon (Java, OpenFlow 1.3) [17] – экспериментальная реализация распределенного контроллера ПКС на основе контроллера с открытым исходным кодом Floodlight, который обеспечивает поддержку согласованного глобального состояния сети посредством использования распределенного in-memory хранилища Hazelcast. Для достижения высокой готовности платформа управления на основе контроллера HAC использует стратегию "активный/резервный" для распределения состояния основного контроллера и автоматического переключения на резервный контроллер в случае сбоя основного контроллера. Высокая производительность платформы управления ONOS достигается за счет разделения сети на сегменты, их распределения между экземплярами контроллера и использования многопоточной обработки сообщений. Для достижения высокой готовности платформа управления ONOS использует избыточные защищенные каналы связи между коммутаторами и контроллерами, глобальное распределение состояния сети между контроллерами платформы, распределение ролей контроллера для каждого коммутатора и процедуру изменения роли контроллера в случае отказа основного контроллера. Однако ONOS не поддерживает процедуру балансировки нагрузки между экземплярами контроллера

Предлагаемая архитектура отказоустойчивой распределенной платформы управления
Алгоритм выбора основного контроллера
Задержка в худшем случае в сети между контроллерами и коммутаторами
Алгоритм выбора резервного контроллера
Балансировка нагрузки между контроллерами
Алгоритм группировки коммутаторов
Алгоритм распределения групп коммутаторов между контроллерами
Экспериментальные исследования
Оценка алгоритма балансировки нагрузки
Заключение

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.