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基于启发式调度的OpenFlow网络规则一致更新方案

更新时间:2019-12-24 17:12:24 大小:1M 上传用户:zhiyao6查看TA发布的资源 标签:openflow 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对OpenFlow网络在状态转换过程中会暂时性出现转发回路、路由黑洞和违反访问控制策略等问题,提出了一种基于启发式调度的规则一致更新方案.首先,设计基于谓词的更新分解算法,利用并行网络属性验证技术得到子更新依赖图;其次,采用任务图生成算法对子更新依赖图进行分割,降低更新调度的复杂度;之后,设计启发式更新调度算法,采用规则增删操作交替执行策略,减少交换机的规则存储开销,并通过建立更新实施和监听并发执行机制,提升更新效率.仿真实验从更新时间开销和更新过程中交换机规则存储开销两方面验证了方案的有效性.


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7
Vol. 45 No. 7  
Jul. 2017  
2017  
7
ACTA ELECTRONICA SINICA  
OpenFlow  
基于发式的  
网络  
规则案  
12  
12  
12  
, ,  
刘 艺 张红英杰  
( 1.  
信息工程大学 河南郑州  
450001; 2.  
河南信息重点河南郑州  
450001)  
:
OpenFlow  
网络状态程中性出现发回路 路由访问控策略等问题  
针对  
, ,  
提出了一种基于发式规则首先 计基于谓词分解算法 用并行网络验证技术  
; , , ; ,  
依赖采用任务算法依赖进行降低度 之后 发式  
, , ,  
算法 采用规则策略 交换机的规则开销 并通过建新实行  
.  
机制 升更效率 仿真开销程中交换机规则开销验证有效性  
:
OpenFlow  
;
;
关键词  
中图分类号  
URL: http: / /www. ejournal. org. cn  
网络 规则发式度  
:
TP393. 08  
:
A
: 0372-2112 ( 2017) 07-1637-09  
DOI: 10. 3969 /j. issn. 0372-2112. 2017. 07. 013  
文献标识码  
文章编号  
电子学报  
Consistent Rule Update Scheme Based on  
Heuristic Scheduling for OpenFlow Networks  
12  
12  
12  
LIU Yi ZHANG Hong-qi YANG Ying-jie  
( 1. Information Engineering UniversityZhengzhouHenan 450001China;  
2. Henan Key Laboratory of Information SecurityZhengzhouHenan 450001China)  
Abstract: In view of such problems as temporary loopsblackholesviolations of access control policy and so on dur-  
ing state transitions in OpenFlow networkswe proposed a consistent rule update scheme based on heuristic scheduling. First,  
we divided operations of an update into some sub-updates and used parallel network property verification technique to con-  
struct a dependency graph for each sub-update. Secondwe aggregated several update operations of the same sub-update to  
reduce complexity of scheduling. Thenwe designed heuristic update scheduling algorithm. By adopting an alternative strate-  
gy for additions and deletions of rulesit could reduce storage cost in switches. Furthermoreby establishing a mechanism to  
update and monitor concurrentlyit could improve efficiency of rule update. Simulation experiments on the updating time  
cost and the rule storage cost of switches during updating process are conductedwhich verify the effectiveness of our  
scheme.  
Key words: OpenFlow networks; consistent rule update; heuristic scheduling  
、  
因素 发路径成环 丢  
1
引言  
4]  
, ,  
包和问题 网络状态  
1]  
( Software-Defined Networking,  
网 络  
化过程中发回路 路由和不访  
5]  
SDN)  
一种架  
问控策略等网络规则问题 亟待  
2]  
3]  
基于  
OpenFlow  
SDN  
流  
现  
成为趋势  
决  
VM  
迁移网络件发新  
和  
OpenFlow  
网络的规则问题交换机  
3]  
,  
交换机中规则的方式网络状态换 然而 随着  
不具的  
一种方法降低控  
6]  
网络频繁出现 网络状态成为  
换机中  
DIFANE  
Devo-  
: 2016-01-26;  
: 2016-06-27;  
:
责任编辑  
收稿日期  
修回日期  
:
基金项目 国家  
863  
( No. 2012AA012704) ;  
( No. 131PLJRC644)  
郑州科技  
高技术研究发展计划  
1638  
2017  
7]  
Flow  
OpenFlow  
交换机部分能 防止  
规则时延 但这与  
SDN  
;
发分悖  
8]  
引入平均时延和时延的部署  
.  
数目于交换机的网络 一种解  
方法换机则更顺  
9]  
献 首次提出并明了满足  
或每网络状态程  
; 10]  
的网络性 文基于思想  
提出了两阶满足使交  
; , 11]  
换机的规则数目为此 文通过将更  
k ,  
程分解交换机存  
k ; 12]  
最优 通过构建中  
规则用控缓存识别规则的数包  
, ;  
献  
13]  
若干网络性  
满足首次提出需要考  
; ,  
优化基于此 文献  
14]  
交换机载和链等实网络动态规  
p p  
相应∈  
P; s  
规则交换  
; pri  
, ,  
则更但它只适规则 不  
; a ,  
机的标识 是动作 包括等  
级  
的网络性设不同的算法  
op: = ( or)  
规则更作  
影响交换机中规则的  
、  
此 针对现有研究交换机载  
o 、  
作 包括增规则  
通用性问题 提出了基于发式的  
16]  
( OpenFlow  
“ ”  
中 修规则 规则谓词  
) ;  
OpenFlow HS-CRU.  
网络规则案  
通过设计基  
r
规则  
2. 1. 1  
规则更对应规则 的  
谓词分解算法 划分为多相对  
更新算法  
的子灵活地规则更定  
基础 通过采用并行的网络验证技术依  
( 1) ,  
分解算法 算法 它们若干个  
,  
通用性 此在将依赖转  
P P  
谓词 标识 会影响 中数转  
化为任务的基础交换机规  
. P :  
发路中的规则更满足   
op. rP  
开销以计算任务的网络状  
r.  
的数网络中规则 算法  
1
P  
;
况进行动态整 同时由于问题本是  
NP  
问  
i
15]  
, , { P P P }  
标 识 只 要 满  
n
, ,  
发 式 算 法 进 一 缩 短 新  
1
2
———  
op,  
个  
于任规则更作  
间  
P
{ P P P }  
n
P
中的数配  
i
使得  
i
1
2
2
启发度的一致更新案  
op. r——  
, ,  
可 为本文以子网依  
HS-CRU  
1
图 所示  
划分子即  
P : = ( IP = w ) w ; s  
子网址  
i
i
dst  
i
in  
构建依赖则更  
; OP  
; T  
交换机  
规则更作集合  
合  
new  
拓  
, ,  
划分若干的网络性 采  
; R  
R
. Packetclass  
old  
;
网络验证技术依赖图  
( PsRT)  
P s T  
中数交换机 进入网络 后  
度器首先依赖  
R
的 数 包 集 合  
pktset, ,  
特 别 地  
, ,  
化为任务图 之后通过网络数信息 根  
OpenFlow  
规则的修可以包包  
, ,  
计算任务任务的并采用启  
/ IP p pkt-  
目的 此可 ∈  
发式算法任务 规则新  
setp P.  
2. 1  
更新构建  
r: = ( Psapri)  
规则  
1
算法  
更新算法  
发  
P / IP ,  
谓词 包括目的 表  
Input: P s OPTR R  
new;  
i
in  
old  
Output: ruleset.  
. P  
包集在本文值范包  

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