基于SDN的電力數(shù)據(jù)中心架構(gòu)研究及性能分析.pdf

1、國家電網(wǎng)公司從“十一五”以來積極開展“SG186”工程建設(shè)，大力推進信息化建設(shè)，開始構(gòu)建電力數(shù)據(jù)中心。隨后“十二五”期間，提出了構(gòu)建堅強智能電網(wǎng)和三集五大體系的重大舉措，要求信息通信能力進一步全面提升，確保相關(guān)支撐信息系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。數(shù)據(jù)量的劇增，將造成電力數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷增大、數(shù)據(jù)交換的不斷加快，對海量智能電網(wǎng)信息的存儲過程提出了更高的要求。然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的具有服務(wù)器到服務(wù)器連接和帶寬受限、資源分散、路由效率低、配置開銷大

2、等缺點，難以滿足電力公司的高擴展性、高健壯性、低配置開銷、靈活的拓撲等方面的需求。電力數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)急需改進。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）這一新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提出及其在谷歌數(shù)據(jù)中心中的成功運用為解決電力數(shù)據(jù)中心的瓶頸問題提供了新的解決方案。SDN采用OpenFlow協(xié)議構(gòu)成一個控制/轉(zhuǎn)發(fā)分離的網(wǎng)絡(luò)，滿足了電力數(shù)據(jù)中心密集型服務(wù)器需要集中管理的需求。
　　本文首先對當前電力數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)

3、狀進行分析，根據(jù)存在的問題提出將基于OpenFlow的 SDN技術(shù)應(yīng)用于電力數(shù)據(jù)中心，隨后分析了OpenFlow交換機在電力數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用的擴展性問題，對于擁有大量交換機的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要采用分布式的多控制器進行管理，然而目前還沒有多控制器之間相互合作的機制研究，當有跨域請求出現(xiàn)時，往往采用洪泛機制進行數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅傳輸時間長而且容易造成網(wǎng)絡(luò)阻塞，大大降低了傳輸效率。在分析以上問題的基礎(chǔ)上，本文提出了多域 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模

4、型，通過允許不同的網(wǎng)絡(luò)域之間相互協(xié)作提升網(wǎng)絡(luò)性能。最后，在仿真平臺上對多域 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模型的性能進行測試，選取 Mininet搭建網(wǎng)絡(luò)拓撲，NOX作為控制器，使用Wireshark對網(wǎng)絡(luò)上的流量進行監(jiān)測。OpenFlow交換機比一般的以太網(wǎng)交換機在各項網(wǎng)絡(luò)性能指標上表現(xiàn)得更突出，并且本文所提出了多域 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模型也比傳統(tǒng)的洪泛機制在網(wǎng)絡(luò)阻塞率和路徑長度方面具有更好地性能，為OpenFlow交換機在電力數(shù)據(jù)中