基于SDN的分片网络资源编排系统设计

莫剑峰，黄俊涛，宋云奎，张乾坤，黄 翔

（南方电网数字电网研究院有限公司，广东 广州 510000）

为解决传统的分片网络资源编排系统无法将网络控制面与网络数据面分离的问题，利用SDN技术对分片网络资源编排系统进行优化。SDN指的就是软件定义网络，在2006年由美国斯坦福大学CLean State课题研究组提出。SDN可以作为新型网络创新架构，能够利用OpenFlow核心技术将网络虚拟化。分片网络资源编排在本质上来讲是将网络设备的网络控制面与网络数据面分离，形成分片网络资源，进而实现网络资源的灵活编排。分片网络资源编排系统能够使网络以管道的形式变得更加智能化，为基于SDN的核心网络以及应用的创新提供了良好的发展空间。因此，本文进行基于SDN的分片网络资源编排系统设计。

1 SDN的分片网络资源编排系统设计

考虑到系统的最终目的在于提高编排适配度，实现对分片网络资源合理编排。因此，在本文进行的基于SDN分片网络资源编排系统设计中，首先在原有系统的硬件基础上，设计了编排开源控制器，实现对分片网络资源精准化编排。在软件设计方面，利用编排端对分片网络资源进行调度，通过设计数据库，实现对分片网络资源合理编排。

1.1 网络资源编排系统硬件的设计

SDN的分片网络资源编排系统硬件设计的主要设备是编排开源控制器，型号是MPD-SAG260G-P26。编排开源控制器是通过电源供电的无线数字输出的控制器，可选配LOPEitot-iot或GPRS无线通信的方法。在编排开源控制器内置高精度压力传感器及MCU，高精度压力传感器具有精度高、长期稳定性高的特点，能够准确的感知分片网络资源情况，MCU整体采用低功耗设计。编排开源控制器采用接头构成和408不锈钢壳体，通过安防爆认证。编排开源控制器最主要的优势取决于功能实用，可以实现分片网络资源分布式编排，编排速率仅需要1分钟至5分钟可自动调节。除此之外，编排开源控制器与传统控制器相比具有较强的分片网络资源集中调度能力。本文通过将编排开源控制器和传统控制器功能进行比较，进一步说明编排开源控制器的优势。在编排开源控制器和传统控制器功能比较中，两种控制器的对比内容包括：系统架构、北向接口协议、南向接口协议、设计理念以及分片网络资源集中调度能力。编排开源控制器和传统控制器功能具体比较结果，如表1所示。

表1 编排开源控制器和传统控制器功能比较

通过表1可知，编排开源控制器能够提升基于SDN的分片网络资源编排系统硬件性能，具有更强的适用性。

1.2 软件设计

在基于SDN的分片网络资源编排系统的软件设计方面，首先利用网络资源编排端对分片网络资源进行调度，结合设计数据库，实现对分片网络资源合理编排。在基于SDN的分片网络资源编排系统的软件设计中，使用SDN技术对网络资源进行整合重构。通过SDN的核心技术将网络控制面与网络数据面分离，形成分片网络资源，利用网络资源编排端可以实现分片网络资源可视化。将分片网络资源以管道的形式进行存储，从而得出数据库。经过编排的分片网络资源直接更新至数据库中，提高分片网络资源的编排效率。通过对基于SDN的分片网络资源编排系统的软件设计，发现SDN技术是实现分片网络资源编排的有效途径。必须加大对SDN技术的研究，最大限度的排除外界干扰因素，致力于提高分片网络资源编排结果的合理度。

2 实验对比

2.1 实验说明

本次对比实验采用对应服务器II的两种系统进行分别检测，仿真实验编排系统中主要是由Photodeaty图形和脚本实现对分片网络资源的编排以及编排任务的触发。为了体现基于SDN的分片网络资源编排系统的优越性，分别使用传统的分片网络资源编排系统及基于SDN的分片网络资源编排系统对资源进行编排，内容为分片网络资源的编排适配度。分别记录两种系统下的分片网络资源编排使用情况。为了保证仿真实验的普遍性，实验总次数设定为10次。设置传统的分片网络资源编排系统为对照组，进行实验对比。

2.2 实验结果及分析

根据上述设计的对比实验，收集10组实验数据，将两种编排系统对于分片网络资源的编排适配度进行对比。为了更加直观地表明实验结果，将收集的实验数据，以曲线图的形式展现。实验结果，如图1所示。

图1 实验结果对比图

根据图1结果表明，与传统的分片网络资源编排系统相比，基于SDN的分片网络资源编排系统对分片网络资源的编排适配度更高。由此可见，基于SDN的分片网络资源编排系统对分片网络资源的编排能够满足技术指标的要求，从而说明基于SDN的分片网络资源编排系统可以实现分片网络资源的合理编排。

3 结束语

随着软件定义网络技术的逐步成熟，分片网络资源编排问题显得格外重要。SDN的分片网络资源编排系统是对分片网络资源进行编排的最可靠和最实用的办法。分片网络资源编排不仅是对于个人还是国家都很重要，针对SDN的分片网络资源编排系统的分析可以大幅度提升分片网络资源的编排适配度，做到比传统的分片网络资源编排系统更完善。基于SDN的分片网络资源编排系统是分片网络资源编排的核心技术，为分片网络资源编排提供学术意义。