引入区块链的SDN路由一致性检测

来源：计算机工程杂志2023年第11期北京时间：

作者：刘宇宸, 唐菀, 杨喜敏, 张艳

单位：中南民族大学 计算机科学学院, 武汉 430074

摘要：为使软件定义网络(SDN)能满足复杂多样的应用层网络需求，SDN控制层采用多控制器结构，然而新制定的路由策略与已有路由策略间存在路由一致性问题，可能会导致数据层流表项存储冗余和网络流量的转发环路。提出一种基于区块链的SDN路由策略一致性检测方案RCDB-SDN，利用区块链不可篡改特性存储SDN流表项特征属性等网络信息，采用基于投票的实用拜占庭容错共识机制在控制层实现对流表项集的一致性验证，并降低路由策略一致性问题给网络带来的不良影响。通过验证输出端流表项的一致性，比较新制定的路由策略与已有策略的转发效果，检测造成存储冗余的重叠路径。根据有向图的环路检测算法及转发路径关键节点上的流表项，检测引起网络流量转发环路的环路路径。基于Multichain平台针对导致路径重叠和路径环路的流表项进行仿真实验，结果表明RCDB-SDN方案的检测精确率高于WedgeTail方案，达到95%以上，并且能在一定程度上减少控制层与数据层间的消息传递次数。

关键词：软件定义网络,区块链,路由一致性,共识机制,流表项

基金资助：湖北省自然科学基金(2020CFB629); 中南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金(CZY22016)