Achieving High Scalability Through Hybrid Switching in Software-Defined Networking
Achieving High Scalability Through Hybrid Switching in Software-Defined Networking
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通过软件定义网络中的混合交换实现高可扩展性
DOI：
10.1109/tnet.2018.2789339
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发表时间：
2018-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Liusheng Huang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hongli Xu;He Huang;Shigang Chen;Gongming Zhao;Liusheng Huang
传统网络依靠聚合路由和分散控制来实现可扩展性。相反，软件定义网络通过逐流路由和集中控制实现了接近最优的网络性能和基于策略的管理，然而，由于以下原因，软件定义网络面临可扩展性挑战：1)用于存储转发表的三元内容可寻址内存和片上内存有限；2)控制器的逐流通信/计算开销。本文提出了一种新的混合交换（HS）设计，它将传统交换与软件定义网络（SDN）交换相结合，以实现可扩展性和最佳性能。我们表明，在混合设计下，集成还可以使两种类型的切换更有效，从而带来意想不到的好处。我们还通过HS设计了通用优化框架，并提出了一种用于负载均衡优化的近似算法作为案例研究。测试和数值评估表明，与最先进的SDN设计相比，HS具有优越的性能。
Traditional networks rely on aggregate routing and decentralized control to achieve scalability. On the contrary, software-defined networks achieve near optimal network performance and policy-based management through per-flow routing and centralized control, which, however, face scalability challenge due to: 1) limited ternary content addressable memory and on-die memory for storing the forwarding table and 2) per-flow communication/computation overhead at the controller. This paper presents a novel hybrid switching (HS) design, which integrates traditional switching and software-defined networking (SDN) switching for the purpose of achieving both scalability and optimal performance. We show that the integration also leads to unexpected benefits of making both types of switching more efficient under the hybrid design. We also design the general optimization framework via HS and propose an approximation algorithm for load-balancing optimization as a case study. Testing and numerical evaluation demonstrate the superior performance of HS when comparing with the state-of-the-art SDN design.
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DOI：
10.17487/rfc1771
发表时间：
1994-07
期刊：
RFC
影响因子：
--
作者：
Y. Rekhter;Tony Li
通讯作者：
Y. Rekhter;Tony Li
DOI：
10.1007/978-3-642-35668-1_32
发表时间：
2013-01
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Kalapriya Kannan;Subhasish Banerjee
通讯作者：
Kalapriya Kannan;Subhasish Banerjee
DOI：
10.1109/tnet.2012.2192447
发表时间：
2012
期刊：
IEEE/ACM Trans. Netw.
影响因子：
--
作者：
Tao Li;Shigang Chen;Y. Ling
通讯作者：
Tao Li;Shigang Chen;Y. Ling
DOI：
10.1145/1644893.1644918
发表时间：
2009-11
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Srikanth Kandula;S. Sengupta;A. Greenberg;Parveen Patel;R. Chaiken
通讯作者：
Srikanth Kandula;S. Sengupta;A. Greenberg;Parveen Patel;R. Chaiken
DOI：
10.1109/infcom.2013.6567024
发表时间：
2013-04
期刊：
2013 Proceedings IEEE INFOCOM
影响因子：
--
作者：
Sugam Agarwal;M. Kodialam;T. V. Lakshman
通讯作者：
Sugam Agarwal;M. Kodialam;T. V. Lakshman