性 目 結(jié) 目 結(jié) 目 結(jié) 目 結(jié) 7、結(jié) 8、關(guān)于 SDN控制平面（SDN網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平面、應(yīng)用程序和服務(wù)。SDN控制平面就像大腦，通過各類抽象、API和協(xié)議來支撐不同的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制、配用戶來說，提高新業(yè)務(wù)部署效率和降低業(yè)務(wù)成本是SDN的價(jià)值所在。成功實(shí)踐證明了在廣域網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景部署SDN的優(yōu)勢(shì)。要想在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)部署SDN，SDN11必須具備高性能、可擴(kuò)展性和高可用性。如何構(gòu)建一三個(gè)密切相關(guān)的方面進(jìn)行細(xì)致全面的技術(shù)分析。事實(shí)上，性能低下的SDN控制平面已經(jīng)成為制約SDN規(guī)模和性能問題對(duì)推動(dòng)SDN在現(xiàn)網(wǎng)部署有重要意義。拓?fù)渥兓瘯r(shí)延：該指標(biāo)用于衡量操作系統(tǒng)對(duì)各類拓?fù)涫录?，如鏈路Up/Down、端口況下，運(yùn)營(yíng)商不會(huì)貿(mào)然在現(xiàn)網(wǎng)部署SDN。吞吐量總是越高越好，時(shí)延總是越低越好。吞吐量越高、時(shí)延越低，SDN控制平面可以支持的應(yīng)用和功能類型就越多。但是，我們必須確定一個(gè)基線──基于這個(gè)基線，SDN控制平面可以提供和現(xiàn)有分SDN帶來的好處之一是把所有網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)聚合到一個(gè)集中的位置，讓服務(wù)提供商能夠?qū)嵗鞣N使用時(shí)延，并保證全網(wǎng)視圖的準(zhǔn)確性。理想情況下，我們可以簡(jiǎn)單地通過向集群添加更多計(jì)算資源（CPU一個(gè)SDN操作系統(tǒng)的可擴(kuò)展性可以定義為該系統(tǒng)通過無縫提高控制平面容量（集群中的服務(wù)器）來SDN操作系統(tǒng)吞吐量的能力。擴(kuò)容后，SDN操作系統(tǒng)繼續(xù)保持低時(shí)延（甚至比擴(kuò)容前更低SDN控制平面的自愈能力來應(yīng)對(duì)單服務(wù)器故障。我們需要在不影響整評(píng)估分布式SDN控制平面自愈能力的方法之一是模擬故障并觀察系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)。當(dāng)具備高可用性的ONOS引入的一個(gè)很重要的抽象就是全網(wǎng)視圖。清晰準(zhǔn)確的全網(wǎng)視圖大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)。例如，構(gòu)建可擴(kuò)展的SDN控制平面的方法之一是運(yùn)行多個(gè)控制器實(shí)例，讓每個(gè)實(shí)例只控制整網(wǎng)的一部分。保護(hù)機(jī)制。這種方法看似合理，但其實(shí)有諸多問題，這點(diǎn)我們?cè)谶M(jìn)行ONOS研究和原型設(shè)計(jì)時(shí)深有體著影響。如前所述，SDN控制平面有必要管理不同類型的狀態(tài)，但不是所有狀態(tài)都需要強(qiáng)一致性和高可Cassaraookepr管理原語來實(shí)現(xiàn)SDN控制平面的高性能和高可用性目標(biāo)。ONOSSDN控制平面需求增長(zhǎng)時(shí)，我們可以通過添加新的商用服務(wù)器來擴(kuò)容控制器集群。擴(kuò)容后，ONOS自動(dòng)向新添加的高可用性對(duì)ONOS架構(gòu)至關(guān)重要。每個(gè)關(guān)鍵的控制平面功能都設(shè)計(jì)了保護(hù)機(jī)制。當(dāng)一個(gè)實(shí)例發(fā)生故工干預(yù)。此外，ONOS上運(yùn)行的應(yīng)用可以利用該系統(tǒng)的可用性構(gòu)件來提供永久在線（always-on）體驗(yàn)。ONOS沒有采用集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來管理所有狀態(tài)，相反，ONOS采用了一組狀態(tài)管理構(gòu)件來管理相關(guān)的控制平面狀態(tài)。分布式狀態(tài)管理是ONOS與其他分布式SDN控制器的主要區(qū)別。ry一個(gè)單實(shí)例對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。ONOS管理所有意圖相關(guān)的信息時(shí)也是用的這種最終一致性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)抽不適用。以交換機(jī)到控制器的映射為例。ONOS需要確保在任何時(shí)間都有一臺(tái)控制器充當(dāng)交換機(jī)的控制RSM的完整性通過RAFT共識(shí)算法來維護(hù)。利用這種方法，我們只需要添加新的服務(wù)器就可進(jìn)行擴(kuò)容。擴(kuò)容后ONOS會(huì)重新平衡分片的分布情況，把部分分片歸屬到新添加的控制器實(shí)例。2所有實(shí)驗(yàn)均采用物理服務(wù)器。每個(gè)服務(wù)器實(shí)例均擁有一個(gè)DualXeonE5-2670v22.5GHz64GBDDR3、512GBSSD。每臺(tái)服務(wù)器通過一塊1Gb網(wǎng)卡進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。這些服務(wù)器實(shí)例通過一臺(tái)交ONOS在發(fā)現(xiàn)和處理網(wǎng)絡(luò)事件過程中產(chǎn)生的時(shí)延并觀察分布式拓?fù)錉顟B(tài)維護(hù)對(duì)件的時(shí)延低于10毫秒，且該時(shí)延不會(huì)隨集群大小改變；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生正向事件時(shí)──如端口Up或設(shè)備鏈路事件的時(shí)延可以分為鏈路Up時(shí)延和鏈路Down時(shí)延。鏈路Up：鏈路Up事件檢測(cè)涉及很多比較耗時(shí)的確認(rèn)鏈路是否Up的操作，而端口Down事件檢測(cè)只涉及觸發(fā)鏈路注：鏈路發(fā)現(xiàn)是導(dǎo)致鏈路Up和鏈路Down兩種場(chǎng)景之間時(shí)延出現(xiàn)偏差的根本原因。在橙色階段，出現(xiàn)端口Down事件，鏈路都會(huì)變Down。通過分析具體結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，時(shí)延很大程度上是由交換機(jī)發(fā)送和響應(yīng)OF請(qǐng)求造成的。這也解釋了為什么時(shí)延穩(wěn)定在53毫秒上下、與集群內(nèi)控制器實(shí)例個(gè)數(shù)無關(guān)。連時(shí)，ONOS可以單方面判定交換機(jī)不可用并立即把交換機(jī)從網(wǎng)絡(luò)視圖中刪除。驗(yàn)的重點(diǎn)是測(cè)定隨著實(shí)例和流跨越區(qū)域數(shù)量的增加，ONOS每秒可以創(chuàng)建多少流。一個(gè)ONOS125萬條流。此外，ONOS集群每秒能夠創(chuàng)建的流的數(shù)量應(yīng)與ONOS集群內(nèi)實(shí)例的數(shù)量呈正比。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過運(yùn)行在專用ONOS實(shí)例上的測(cè)試應(yīng)用（DemoInstaller）打流。為了實(shí)現(xiàn)與流子系管理負(fù)載均衡──每個(gè)ONOS實(shí)例管理的交換機(jī)數(shù)量是一樣的ONOS7的時(shí)候，所有ONOS實(shí)例均工作在負(fù)載分擔(dān)模式下，每個(gè)ONOS實(shí)例都要處理所有的流，集群協(xié)調(diào)開銷達(dá)到最大。詳細(xì)測(cè)試信息請(qǐng)參見ONOS群每秒可以處理3百萬條本地流和2百萬條跨區(qū)域流。跨6個(gè)。一個(gè)ONOS5020毫秒內(nèi)對(duì)重路由請(qǐng)求做出響應(yīng)。隨著請(qǐng)求增多，ONOS集群負(fù)載增加，整體時(shí)延也有一定程度的上升，但由于批處ONOS意圖子系統(tǒng)分批次發(fā)送意圖提交或撤銷請(qǐng)求，每批次發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)24之間的鏈詳細(xì)測(cè)試計(jì)劃請(qǐng)參見ONOS多實(shí)例場(chǎng)景，ONOS集群對(duì)提交和撤銷這兩類意圖請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間在40毫秒之內(nèi)，對(duì)重路由20ONOS實(shí)例，但接下來的流請(qǐng)求需要發(fā)送到每一個(gè)相關(guān)的ONOS實(shí)例。由于實(shí)例之間存在協(xié)調(diào)開銷， 處理1000個(gè)重路由意圖。在動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，連接和轉(zhuǎn)發(fā)策略不斷變化。作為提供這些策略的基礎(chǔ)，ONOS意圖子系統(tǒng)需要處理源源不斷的請(qǐng)求，ONOS處理意圖請(qǐng)求的能力需要與ONOS集群大小成正比。一個(gè)僅包含單實(shí)例的ONOSONOS集群應(yīng)該能夠每秒處理十萬個(gè)意圖操作。當(dāng)ONOS集群擴(kuò)大時(shí)，ONOS集群的處理能力應(yīng)呈近似線性增（PfarSDN網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。ONOS不僅具備高可用性、高性能和可擴(kuò)展性，同時(shí)還有一套完善的指標(biāo)來有效地評(píng)估和量化這些特點(diǎn)。ONOS的BlackBird版本甚至還有一份完整的性能評(píng)估報(bào)能評(píng)估手段，為最終用戶打造更好的SDN控制平臺(tái)。和高性能，可通過南北向抽象及接口來支撐各種管理應(yīng)用、控制應(yīng)用、業(yè)務(wù)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。ONOS于2014年12月5日正式開源。ONOSON.LabONOS贊助和貢獻(xiàn)組織組成，其中不乏AT＆T、NTT通訊、SK電訊這樣的頂級(jí)運(yùn)營(yíng)商，Ciena、思科、愛立信、富士通、華為、英特爾、NEC這樣行業(yè)領(lǐng)先的供應(yīng)商，同時(shí)還個(gè)ONOS社區(qū)。欲了解如何加入ONOS項(xiàng)目，請(qǐng)?jiān)L問。8ONOSSDNSDN控制平面具備可擴(kuò)展性和高性能，可通過南北向抽象及接口來支撐各種管理應(yīng)用、控制應(yīng)用、業(yè)務(wù)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。ONOS于2014125日正式開源。ONOSON.LabONOS贊助和貢獻(xiàn)組織組成，其中不乏AT＆T、NTT通訊、SK