基于SDN的電力數(shù)據(jù)中心路由策略研究.pdf

1、隨著國(guó)家電網(wǎng)“十二五”及“十三五”計(jì)劃期間先后宣布和實(shí)施“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)計(jì)劃”、“三大五集重要舉措”和“能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略”，電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)起到極其重要支撐的作用。與此同時(shí)為了確保相關(guān)支撐信息系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，這也對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的通信能力有了更加嚴(yán)格的要求，尤其是當(dāng)前云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用方興未艾，數(shù)據(jù)流量劇增，從而導(dǎo)致了電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中規(guī)模不斷擴(kuò)大以及給其帶來巨大壓力，因此，現(xiàn)存的電力網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中目前很難滿足未

2、來快速發(fā)展的需求。網(wǎng)絡(luò)QoS能夠給網(wǎng)絡(luò)帶來高效的運(yùn)行、提升網(wǎng)絡(luò)效率和降低網(wǎng)絡(luò)成本開銷。因此，如何在電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)特定的QoS和網(wǎng)絡(luò)路由策略成為研究熱點(diǎn)。SDN采用OpenFlow協(xié)議是一種基于多域網(wǎng)包頭描述的流轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的控制/轉(zhuǎn)發(fā)分離的網(wǎng)絡(luò)，真正可以成為解決電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由問題的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文首先對(duì)電力企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和面對(duì)的問題闡述和分析。給出了SDN技術(shù)和OpenFlow協(xié)議出現(xiàn)的背景，闡述了SDN

3、的基本思想和OpenFlow技術(shù)，細(xì)致的描述了OpenFlow交換機(jī)的大致構(gòu)成，OpenFlow協(xié)議的發(fā)展歷程、消息類型和消息的基本數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)介了幾種通用的SDN控制器和Floodlight控制器的主要模塊。分析基于SDN技術(shù)用于電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在的問題解決的可行性。
　　通過對(duì)基于SDN的電力數(shù)據(jù)中心路由策略研究，利用SDN提出的控制層與數(shù)據(jù)層分離的思想，提出了一種基于OpenFlow的QoS-ensure流量控制方法，該方

4、法主要由QoS流量控制策略框架來實(shí)現(xiàn)，主要模塊包括：QoS路由管理、路由引擎、QoS控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、故障監(jiān)測(cè)、鏈路發(fā)現(xiàn)等?？蚣苤袛?shù)據(jù)監(jiān)視、鏈路發(fā)現(xiàn)和故障監(jiān)測(cè)模塊來收集OpenFlow交換機(jī)中相應(yīng)的信息。收集到的信息傳送給路由引擎和QoS控制模塊,QoS控制模塊將分析的QoS信息發(fā)送給路由引擎模塊，路由引擎模塊根據(jù)自己路由算法決定路徑選擇。路由算法采取了優(yōu)化的智能啟發(fā)式蟻群算法方式來進(jìn)行鏈路的選擇。結(jié)尾通過使用Mininet網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)和