【OpenEvent在網(wǎng)絡(luò)狀況監(jiān)控與流調(diào)度上的應(yīng)用綜述2100字】

OpenEvent在網(wǎng)絡(luò)狀況監(jiān)控與流調(diào)度上的應(yīng)用綜述1.1帶寬利用狀況監(jiān)測帶寬利用狀況監(jiān)測一直是網(wǎng)絡(luò)狀況監(jiān)控中的重要組成部分。在非SDN網(wǎng)絡(luò)中，通常使用SNMP協(xié)議來獲取:在OpenFow網(wǎng)絡(luò)中，通常由控制器定期輪詢，按照一定的時間間隔向交換機發(fā)送請求以讀取交換機端口上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)與字節(jié)數(shù)、接收的數(shù)據(jù)包與字節(jié)數(shù)等，通過端口接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)量來得知對應(yīng)的鏈路的帶寬利用狀況。利用OpenEvent框架中定義的端口統(tǒng)計事件，實現(xiàn)了基于事件機制的鏈路帶寬利用狀況監(jiān)測這一應(yīng)用。OpenEvent中的端口統(tǒng)計事件可以要求交換機在一定的時間間隔內(nèi)，特定的端口發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量或字節(jié)數(shù)達到或超過給定闕值時，上報該端口的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。進行帶寬利用狀況監(jiān)測的應(yīng)用可以通過OpenEvent在需要監(jiān)測的鏈路的某一端口上安裝相應(yīng)的事件，讓交換機在鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率達到一定限度時觸發(fā)事件并上報該端口的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以減少控制器與交換機之間的網(wǎng)絡(luò)通信，并增強控制器端所獲取到的帶寬利用狀況的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。利用OpenEvent進行鏈路帶寬利用狀況的應(yīng)用會在被監(jiān)測的鏈路一端的端口上安裝一個事件，要求該端口在給定的時間間隔內(nèi)，發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)達到或者超過一定閾值時觸發(fā)事件，并上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這一閾值根據(jù)所需要獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時間間隔(例如，每1秒獲取一次)與給定的數(shù)據(jù)傳輸速率(當(dāng)該鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率達到或超過此值時，控制器需要獲取該端口的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，例如當(dāng)鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸速率達到最大數(shù)據(jù)傳輸速率的1%時)計算。這個閾值也可以被設(shè)定為0，即交換機無論鏈路的帶寬利用狀況如何，都以給定的時間間隔向控制器上報對應(yīng)端口的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。對于安裝事件的端口，該應(yīng)用以如下方式確定:如果被監(jiān)測的鏈路兩端都是連接同一控制器的OpenFlow交換機，則該應(yīng)用將在具有較小的DPID的交換機上的相應(yīng)端口上安裝事件;如果被監(jiān)測的鏈路一端是OpenFlow交換機，另一端是非OpenFlow設(shè)備(如主機或不支持OpenFlow的交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)，或另一端并未連接同一控制器，則該應(yīng)用在被其控制通過在交換機上安裝端口統(tǒng)計事件讓交換機主動上報端口的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以達成鏈路帶寬利用狀況監(jiān)測的功能，消除了控制器向交換機發(fā)送請求時帶來的網(wǎng)絡(luò)開銷。通過對事件設(shè)定闕值，讓交換機僅在鏈路的帶寬利用率達到一定水平時上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以進一步地降低控制器與交換機之間的網(wǎng)絡(luò)開銷。1.2大象流探測在數(shù)據(jù)中心中，通常會有10%左右的流，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量占到總數(shù)據(jù)量的90%。這一類的流傳輸數(shù)據(jù)量大、持續(xù)時間長，一般稱為“大象流”，相對的。持續(xù)時間短、總傳輸數(shù)據(jù)量較少的流稱為“老鼠流”。如何探測出這些大象流，并持續(xù)監(jiān)控這些大象流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同樣是網(wǎng)絡(luò)狀況監(jiān)控中的重要問題。探測出大象流，并獲取其統(tǒng)計數(shù)據(jù)也是進行流調(diào)度的前提之一。在OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中，控制器通常需要按照一定時間間隔向交換機發(fā)送請求以讀取所有的流表項，根據(jù)每個流表項的匹配數(shù)據(jù)包數(shù)量、匹配數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從這些流中找出大象流，并獲取與維護大象流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。由于大象流在所有流中只是少數(shù)，控制器讀取和處理的大部分流表項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)都來自老鼠流，這意味著用這種簡單輪詢的方法來探測大象流，消耗的大部分網(wǎng)絡(luò)資源和控制器上的處理資源都是沒有必要的。利用OpenEvent提供的流統(tǒng)計事件，實現(xiàn)了基于事件機制的大象流探測功能。OpenEvent中的流統(tǒng)計事件可以要求交換機在有一個在特定范圍內(nèi)的流表項在一定時間間隔內(nèi)匹配的數(shù)據(jù)包數(shù)量或匹配的字節(jié)數(shù)達到或超過一定閾值時觸發(fā)事件，并上報所有在此范圍內(nèi)，匹配的數(shù)據(jù)包數(shù)量或字節(jié)數(shù)達到或超過這一特定闕值的流表項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。流統(tǒng)計事件也可以讓交換機在流表項的匹配數(shù)據(jù)包總數(shù)或匹配字節(jié)總數(shù)在特定時間間隔內(nèi)跨越某特定闕值時觸發(fā)事件并上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)。控制器可以通過在交換機上安裝流統(tǒng)計事件，讓交換機主動上報一定時間間隔內(nèi)傳輸速率超過一定值的流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以此探測大象流，并持續(xù)監(jiān)控這些大象流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。大象流探測的應(yīng)用在所有的邊緣交換機，即至少有一個端口與主機(或其他非OpenFow設(shè)備)連接的交換機上安裝流統(tǒng)計事件，以達到探測大象流并持續(xù)監(jiān)控的目的。由于所有的流都必須經(jīng)過邊緣交換機，所以只需要在邊緣交換機上安裝流統(tǒng)計事件，讓它們上報大象流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，就可以達到在所有流中探測出大象流。并持續(xù)監(jiān)控其統(tǒng)計數(shù)據(jù)的目的，而不需要從所有的交換機上讀取流表項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。大象流一般有兩種界定標(biāo)準(zhǔn):屬于該流的總數(shù)據(jù)量超過一定范圍(如1MB或10MB)的視為大象流，或數(shù)據(jù)傳輸速率超過一定限度(如1秒內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率超過100Mbps)的流視為大象流。流統(tǒng)計事件可以要求邊緣交換機上報在指定時間間隔內(nèi)，數(shù)據(jù)的傳輸速率(單位時間內(nèi)匹配的字節(jié)數(shù)或數(shù)據(jù)包數(shù))超過一定范圍的流表項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用來獲取在數(shù)據(jù)傳輸速率意義上的大象流;也可以要求交換機上報在一個特定時間間隔內(nèi)總數(shù)據(jù)量(匹配的數(shù)據(jù)包總數(shù)或字節(jié)總數(shù))跨越了某一特定閾值的流表項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用來獲取總數(shù)據(jù)量意義上的大象流。通過在邊緣交換機上安裝流統(tǒng)計事件，讓交換機主動上報大象流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，不但節(jié)省了控制器向交換機發(fā)送讀取流表項統(tǒng)計數(shù)據(jù)的請求帶來的網(wǎng)絡(luò)上的