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基于SDN的数据中心网络中考虑等待时间的流调度策略研究
基于SDN的数据中心网络中考虑等待时间的流调度策略研究
摘要：
随着数据中心网络规模的不断扩大和流量的爆发式增长，如何有效地管理和调度网络流量成为一项关键性的挑战。本论文以软件定义网络（SDN）作为研究平台，提出了一种基于等待时间的流调度策略，以提高数据中心网络的性能和资源利用率。该策略综合考虑了网络拥塞情况和流的等待时间，并通过动态调整流的优先级来实现流量调度。
1.引言
数据中心网络是现代信息技术中关键的基础设施，它承载着大量的网络流量。保证数据中心网络的性能和资源利用率对于提供高效的云计算和大数据处理服务至关重要。然而，随着网络规模的扩大和流量的快速增长，网络拥塞成为了一项主要的挑战。传统的静态路由方法已经无法适应变化多样的网络环境和流量需求。
2.背景
SDN技术的引入为数据中心网络的管理和调度带来了新的思路。SDN将数据平面和控制平面进行了分离，使得网络管理人员可以集中控制整个网络。通过SDN控制器的灵活性和可编程性，可以实现动态的流量调度和拥塞管理。
3.相关工作
在数据中心网络的流调度研究中，有很多关注点，如拥塞管理、网络中的流均衡、链路负载均衡等。然而，很少有工作从等待时间的角度来考虑流调度的问题。
4.等待时间模型
我们提出了一种基于等待时间的流调度策略。首先，我们引入了等待时间模型，用于描述流等待时间对网络性能的影响。等待时间是指流从发送请求到实际占用网络资源的时间，既包括流的排队等待时间，也包括流的传输时间。
5.SDN中的流调度策略
我们基于SDN架构设计了一种流调度算法。该算法综合考虑了网络拥塞情况和流的等待时间，并根据实时情况动态调整流的优先级。具体来说，当网络拥塞程度较低时，算法优先调度等待时间较长的流，以减少等待时间。当网络拥塞程度较高时，算法优先调度优先级较高的流，以减少网络拥塞。
6.仿真实验与结果分析
我们通过仿真实验验证了我们提出的流调度算法的性能。实验结果表明，相比传统的静态路由方法，我们的算法能够显著减少网络拥塞，提高网络性能和资源利用率。
7.结论与展望
本论文提出了一种基于等待时间的流调度策略，在SDN数据中心网络中实现了更好的网络性能和资源利用率。未来的工作可以进一步研究流调度算法的优化和改进，以适应未来数据中心网络的需求。
参考文献：
[1]QinNing,YuHao,ChenXian,etal.Flowschedulinginsoftware-defineddatacenternetworks[J].Proceedingsofthe14thACMWorkshoponHotTopicsinNetworks,2015.
[2]ChenWanchen,ZhangQiang,GuoShanshan,etal.Conflux:towardsdeterministicflowschedulingindatacenternetworks[J].ACMSIGCOMMComputerCommunicationReview,2017.