【摘 要】
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软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)旨在解决传统网络不能灵活调度网络资源以及管理效率低下等日益凸显的问题。SDN的主要特点是将控制平面与数据平面解耦合。在SDN中对数据流的调度需要依赖SDN控制器路由算法计算最优路径,SDN控制器对路由的更新需要通过南向接口向交换机下发流表来实现。如何优化路由算法根据实时网络链路状态选择最优路径,如何在流表下发的过程中保证
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软件定义网络（Software Defined Networking,SDN）旨在解决传统网络不能灵活调度网络资源以及管理效率低下等日益凸显的问题。SDN的主要特点是将控制平面与数据平面解耦合。在SDN中对数据流的调度需要依赖SDN控制器路由算法计算最优路径,SDN控制器对路由的更新需要通过南向接口向交换机下发流表来实现。如何优化路由算法根据实时网络链路状态选择最优路径,如何在流表下发的过程中保证流表更新一致性并减少负载是负载均衡的主要研究方向。本文针对路由算法以及流表更新策略展开研究,主要工作如下:（1）针对SDN中路由策略难以适应实时链路状态问题,提出基于蚁群优化算法的SDN路由策略。在蚁群算法应用基础上改善其不足,重新设计信息素更新挥发机制,使算法中信息素和信息素重要程度根据阶段性需求进行变化,保证算法前期搜索能力和后期收敛速度,结合SDN集中控制的特性,以全网链路状态为基础计算传输数据流的最优路径。（2）针对SDN中流表更新策略难以保证一致性问题,提出基于时序与集合的SDN流表更新策略。首先根据相关SDN交换机应用的新旧路径分为不同集合,分析数据流在新旧路径转换时对控制器以及交换机的负载,利用数据流传输特点,按一定次序分别更新不同集合的交换机,满足流表更新一致性要求,减少控制器和交换机负载。（3）对上述所提出的基于蚁群优化算法的SDN路由策略以及基于时序与集合的SDN流表更新策略分别进行仿真实验。实验结果证明,与传统路由算法相比降低了网络中数据流在传输过程中的时延,增加了吞吐量;基于时序与集合的流表更新策略保证了流表更新一致性,减少了控制负载和交换机负载。
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