● 摘要
基于OpenFlow协议的软件定义网络（SDN）代表着计算机网络架构的转变与创新，与传统网络结构不同，软件定义网络将底层网络基础设施控制面和转发面解耦，带来的可编程性、网络设备便于管理和能够快速的进行创新实验等特点吸引着众多研究人员。为了解决集中式单节点SDN控制器带来的可扩展性和可靠性的问题，分布式SDN控制器被提出。要想构建合理的分布式SDN控制器，需要解决如何为上层应用形成统一的逻辑视图、不同SDN控制器节点如何进行通信协调和如何平衡分布式SDN控制器的负载等问题。本论文针对这些问题进行了研究，取得的主要研究成果如下：
（1）提出一种基于分布式决策的负载均衡软件体系结构
现有面向SDN控制器负载均衡的软件体系结构主要采用基于集中式决策的方案，但是集中式决策存在着高可用、决策延迟等问题。针对这样的问题，本论文在集中式决策软件体系结构的基础下，提出一种面向SDN控制器的基于分布式决策机制的负载均衡体系结构，其中包括该软件体系的层次结构、各组成模块所需完成的功能、待迁移目标的选择及迁移流程等。
（2）提出面向SDN控制器的动态负载均衡算法
在基于分布式决策的负载均衡软件体系结构的基础上设计和实现面向SDN控制器的负载均衡模型，包括负载测量、负载决策、负载收集和负载迁移等内容。针对SDN场景下变化迅速的网络负载问题，本论文提出了动态负载均衡算法，包括：针对流量负载进行测量的技术方案；基于全局负载情况的负载决策方法；利用分布式存储对OpenFlow交换机进行数据保存和恢复的负载迁移方法。
（3）提出基于SDN控制器通信机制的流表下发优化技术
本论文采用的SDN控制器原型是单节点集中式SDN控制器，并没有分布式通信机制，首先，本论文在原型控制器中编写了通信模块代码，根据不同的需求提供通信接口函数，除此之外，流表下发作为SDN控制器中最重要的应用影响着整个分布式SDN网络流表到达稳定状态所需要的时间。利用通信机制实现流表数据的异步同步可以有效解决存储层同步数据较慢的问题，提升流表下发的性能，实现加速
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