Распределенная отказоустойчивая платформа управления для программно-конфигурируемых сетей
https://doi.org/10.18255/1818-1015-2019-1-101-121
Аннотация
В рамках исследования рассматривается проблема обеспечения отказоустойчивости распределенной платформы управления для программно-конфигурируемых сетей. Целью исследования является разработка архитектуры и принципов организации отказоустойчивой распределенной платформы управления для ПКС. Отказоустойчивость распределенной платформы управления ПКС достигается за счет резервирования контроллеров, резервирования активных соединений между коммутатором и несколькими контроллерами, резервирования вычислительных ресурсов и использования дополнительных программных инструментов для обнаружения отказов, предотвращения перегрузок и восстановления управления сетью. В работе приводится алгоритм распределения управления коммутаторами между контроллерами платформы управления, выбора резервных контроллеров для каждого коммутатора, что позволяет минимизировать время восстановления в случае одиночных отказов контроллеров. Алгоритм балансировки нагрузки между контроллерами позволяет динамически переконфигурировать платформу управления с минимальным количеством операций передачи управления коммутаторами, чтобы предотвратить перегрузку контроллера. Представлены результаты экспериментального исследования предложенных алгоритмов.
Ключевые слова
программно-конфигурируемые сети,
ПКС,
распределенная платформа управления,
РПУ,
отказоустойчивость,
балансировка нагрузки,
OpenFlow,
сетевая архитектура
MSC2020: 517.9
Об авторе
Василий Николаевич Пашков
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
программист
Ленинские горы, 1, г. Москва, 119991
Список литературы
1. McKeown N., et al., “Openflow: Enabling innovation in campus networks”, ACM Computer Communication Review, 38:2, (2008), 69–74.
2. Open Networking Foundation, “Software-Defined Networking: The New Norm for Networks”, ONF White Paper, 2012.
3. Смелянский Р. Л., “Программно-конфигурируемые сети”, Открытые системы. СУБД, 9 (2012), 15–26.
4. Open Networking Foundation, “OpenFlow Switch Specification, Version 1.0.0 (Wire Protocol 0x01)”, ONF, 2009.
5. Gude N., et al., “NOX: towards an operating system for networks”, SIGCOMM Computer Communication Review, 38:3 (2008), 105–110.
6. NOX OpenFlow Controller, http://http://www.noxrepo.org/.
7. Erickson D., “The Beacon OpenFlow controller”, Proceedings HotSDN, August, 2013.
8. “Beacon OpenFlow Controller” , https://openflow.stanford.edu/display/Beacon.
9. “Floodlight OpenFlow Controller”, http://floodlight.openflowhub.org.
10. “OpenMul OpenFlow/SDN Controller”, http://www.openmul.org/.
11. “RUNOS OpenFlow Controller”, https://github.com/ARCCN/runos.
12. Open Networking Foundation, “OpenFlow Switch Specification, Version 1.3.0 (Wire Protocol 0x04)”, ONF, 2012.
13. Tootoocian A., Ganjali Y., “HyperFlow: A distribute control plane for OpenFlow”, Proceedings of the 2010 INM conference/WREN workshop, 2010, 3.
14. Koponen T., et al., “Onix: A distributed control platform for large-scale production networks”, OSDI’10, USENIX, 2010.
15. Yeganeh S.H., Kandoo Y.G., “A Framework for Efficient and Scalable Offloading of Control Applications”, Proceedings of the First Workshop on Hot Topics in Software Defined Networks, HotSDN’12, ACM, New York, NY, USA, 2012, 19–24.
16. Phemius K., Bouet M., Leguay J., “Disco: Distributed multi-domain sdn controllers”, Network Operations and Management Symposium (NOMS), IEEE, 2014, 1–4.
17. Dixit A., et al., “Towards an Elastic Distributed SDN Controller”, Proceedings of the Second ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Software Defined Networking, HotSDN’13, ACM, New York, NY, USA, 2013, 7–12.
18. Pashkov V., Shalimov A., Smeliansky R., “Controller Failover for Enterprise SDN”, Proceedings of the Modern Networking Technologies (MoNeTec’2014), IEEE, 2014, 27–29.
19. Lantz B., et al., “ONOS: Towards an Open, Distributed SDN OS”, ACM SIGCOMM HotSDN Workshop, August, 2014.
20. “ONOS: Open Network Operating System”, https://github.com/opennetworkinglab/onos.
21. Heller B., Sherwood R., McKeown N., “The Controller Placement Problem”, Proceedings of the first workshop on Hot topics in software-defined networks, ACM, 2012.
22. Chinneck J.W., “Practical optimization: a gentle introduction”, 2012, https://sce.carleton.ca/faculty/chinneck/po.html.
23. Bolosky W., et al., “Paxos Replicated State Machines as the Basis of a High-Performance Data Store”, Proceedings of the NSDI, 2011.
24. Knight S., et al., “The internet topology zoo”, http://www.topology-zoo.org.
25. “Rocketfuel: An ISP Topology Mapping Engine”, https://research.cs.washington.edu/networking/rocketfuel.
Рецензия
Для цитирования:
Пашков В.Н. Распределенная отказоустойчивая платформа управления для программно-конфигурируемых сетей. Моделирование и анализ информационных систем. 2019;26(1):101-121. https://doi.org/10.18255/1818-1015-2019-1-101-121
For citation:
Pashkov V.N. Fault-Tolerance Distributed Control Plane for Software Defined Networks. Modeling and Analysis of Information Systems. 2019;26(1):101-121. (In Russ.) https://doi.org/10.18255/1818-1015-2019-1-101-121
Просмотров:
1106
Послать статью по эл. почте 