SDN中基于过程优化的动态负载均衡策略

来源：计算机工程杂志2023年第8期北京时间：

作者：刘向举, 赵犇, 方贤进, 徐杨洋

单位：安徽理工大学 计算机科学与工程学院, 安徽 淮南 232001

摘要：在软件定义网络中，多控制器静态部署策略无法适应网络中流量动态变化，存在控制平面负载不均衡的问题。提出基于过程优化的动态负载均衡策略。通过优化原始的交换机迁移方案，以均衡各控制器负载作为目标，设计理想迁出流量和迁移交换机选取概率模型，选取待迁移交换机并确定迁入控制器。综合考虑时延与迁移代价对网络性能的影响，针对蚁群算法中收敛速度较慢且容易陷入局部最优的问题，通过对启发函数和信息素更新公式进行改进，并引入非线性递减挥发系数，为每个迁移交换机选取最佳的迁入控制器。为避免不同待迁移交换机选取同一个迁入控制器造成迁入控制器过载，通过设计交换机顺序迁移算法，实现交换机的协调迁移。仿真实验结果表明，与MUCS、NM、CDAA等策略相比，该策略在面对复杂的流量情景时，迁移交换机和迁入控制器的选取更加合理，在保证各控制器负载均衡的同时，迁移代价和流建立时间平均降低10.3%和36.1%，交换机与控制器之间时延平均降低13.6%。

关键词：软件定义网络,多控制器,交换机迁移,负载均衡,过程优化

基金资助：国家自然科学基金(61402012); 安徽省重大科技专项(18030901025); 安徽省属高校与人工智能研究院协同创新项目(GXXT-2021-006)