Cơ chế quyết định cân bằng tải giữa các bộ điều khiển trong mô hình SDN phân tán

Tên đề tài: Cơ chế quyết định cân bằng tải giữa các bộ điều khiển trong mô hình SDN phân tán. - Chủ nhiệm: Huỳnh Phú Quí - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Công nghệ Thông tin. - Thời gian thực hiện: 06 tháng 2. Mục tiêu 2.1.Lý do chọn đề tài SDN (Software-Defined Networks) nhận được sự quan tâm to lớn trong những năm gần đây. Đối với kiến trúc mạng SDN chỉ có duy nhất một bộ điều khiển, điểm yếu của nó nằm ở các vấn đề về khả năng mở rộng và độ tin cậy. Từ đó, các kiến trúc mạng SDN với bộ điều khiển phân tán xuất hiện. Tuy nhiên, một hạn chế chính của bộ điều khiển phân tán là việc ánh xạ giữa thiết bị chuyển mạch và bộ điều khiển được cấu hình tĩnh, từ đó gây ra sự phân phối tải không đồng đều giữa các bộ điều khiển. 2.2. Mục tiêu tổng quan Mục tiêu của khóa luận là nhằm để xây dựng cơ chế trao đổi, xử lý thông tin tải, ra quyết định phân phối tải cân bằng giữa các controller trong kiến trúc mạng SDN với bộ điều khiển phân tán nhằm đảm bảo hệ thống mạng SDN hoạt động một cách tối ưu. Đề tài sẽ tập trung trong việc tính toán tải và tìm ra giá trị ngưỡng phù hợp để đưa đến quyết định cân bằng tải. Bên cạnh đó cũng tối ưu trong việc lựa chọn switch và controller đích nhằm tối ưu hiệu suất và thời gian cân bằng tải.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SINH VIÊN NĂM 2019 Tên đề tài tiếng Việt: CƠ CHẾ QUYẾT ĐỊNH CÂN BẰNG TẢI GIỮA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN TRONG MƠ HÌNH SDN PHÂN TÁN Tên đề tài tiếng Anh: LOAD BALANCING DECISION MAKING MECHANISM FOR CONTROLLERS IN DISTRIBUTED SDN ARCHITECTURE Khoa: Mạng máy tính truyền thơng Thời gian thực hiện: 06 tháng Cán hướng dẫn: ThS Phan Thế Duy TT Họ tên, MSSV Chịu trách nhiệm Điện thoại Email Huỳnh Phú Quí 0903026931 15520695@gm.uit.edu.vn Trần Minh Khoa 0354653773 15520379@gm.uit.edu.vn Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 07 /2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Ngày nhận hồ sơ Mã số đề tài (Do CQ quản lý ghi) BÁO CÁO TỔNG KẾT Tên đề tài tiếng Việt: CƠ CHẾ QUYẾT ĐỊNH CÂN BẰNG TẢI GIỮA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN TRONG MƠ HÌNH SDN PHÂN TÁN Tên đề tài tiếng Anh: LOAD BALANCING DECISION MAKING MECHANISM FOR CONTROLLERS IN DISTRIBUTED SDN ARCHITECTURE Ngày tháng năm 2019 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ ký) Ngày tháng năm 2019 Sinh viên chủ nhiệm đề tài (Họ tên chữ ký) THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Cơ chế định cân tải điều khiển mơ hình SDN phân tán - Chủ nhiệm: Huỳnh Phú Q - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Công nghệ Thông tin - Thời gian thực hiện: 06 tháng Mục tiêu 2.1 Lý chọn đề tài SDN (Software-Defined Networks) nhận quan tâm to lớn năm gần Đối với kiến trúc mạng SDN có điều khiển, điểm yếu nằm vấn đề khả mở rộng độ tin cậy Từ đó, kiến trúc mạng SDN với điều khiển phân tán xuất Tuy nhiên, hạn chế điều khiển phân tán việc ánh xạ thiết bị chuyển mạch điều khiển cấu hình tĩnh, từ gây phân phối tải không đồng điều khiển 2.2 Mục tiêu tổng quan Mục tiêu khóa luận nhằm để xây dựng chế trao đổi, xử lý thông tin tải, định phân phối tải cân controller kiến trúc mạng SDN với điều khiển phân tán nhằm đảm bảo hệ thống mạng SDN hoạt động cách tối ưu Đề tài tập trung việc tính tốn tải tìm giá trị ngưỡng phù hợp để đưa đến định cân tải Bên cạnh tối ưu việc lựa chọn switch controller đích nhằm tối ưu hiệu suất thời gian cân tải 2.3 Mục tiêu cụ thể Mục tiêu 1: Hiểu cách thức vận hành mạng SDN, cài đặt chạy với mơ hình Mục tiêu 2: Tìm vấn đề liên quan cịn tồn đọng nghiên cứu trước đó, đưa giải pháp cụ thể cho vấn đề lựa chọn môi trường phù hợp để tiến hành thực hóa giải pháp Mục tiêu 3: Xây dựng mơ hình controller tương tác trao đổi liệu với Tìm giá trị ngưỡng hợp lý chọn controller phù hợp để xử lý traffic đến từ controller bị tải Trang Mục tiêu 4: Nhìn nhận lại giải pháp đề Đưa tác động giải pháp vấn đề trước hạn chế giải pháp Tính sáng tạo 3.1 Phân tích trạng Hiện nghiên cứu viêc định cân tải chia làm loại: định tập trung định phân tán Đối với định tập trung cần phải thực qua bước: phải thu thập thông tin tải tất controller, sau gửi định cân tải đến controller tải Bài báo “A Load Balancing Mechanism for multiple SDN Controllers based on Load Informing Strategy” đề xuất chế cân tải dựa định phân tán Giải pháp báo đạt mục đích cân tải controller giảm thời gian cân Tuy nhiên giải pháp thực nghiệm hai controller nên không chắn hiệu suất đảm bảo số lượng controller tăng lên Ở báo “Load Balancing for Multiple Controllers in SDN Based on Switches Group” , giải pháp đề xuất mơ hình cân tải dựa nhóm switch nhắm tới việc giải vấn đề biến động tải cải thiện thời gian cân tải Phương pháp định cân tải sử dụng báo định tập trung áp dụng hai controller Do tập trung vào việc tối ưu việc lựa chọn switch controller đích để chuyển tải đến nên vấn đề cần phải cân tải chưa nói rõ 3.2 Phân tích cơng nghệ Cả hai báo đề cập “A Load Balancing Mechanism for multiple SDN Controllers based on Load Informing Strategy” “Load Balancing for Multiple Controllers in SDN Based on Switches Group” sử dụng Mininet để mô môi trường với switch chạy giao thức OpenFlow Floodlight Controller điều khiển SDN mã nguồn mở xây dựng tảng Java Ngoài hai báo cịn sử dụng Cbench để đo số gói PACKET_IN tối đa mà Controller xử lý Hping để buộc switch tạo gói PACKET_IN gửi đến Controller Và để đảm bảo Controller khác giao tiếp với báo nêu sử dụng jGroup để giao tiếp với Nhóm sử dụng công cụ tương tự để tiến hành nghiên cứu nhiên nhóm khơng sử dụng jGroup mà sử dụng Apache Zookper để làm trung gian giao tiếp Controller Với Zookper hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác jGroup hỗ trợ Java 3.3 Tính sáng tạo đề tài Vấn đề cân tải controller cịn nhiều khía cạnh để khai thác Các cơng trình trước đề xuất phương pháp cân tải cách chuyển Trang thiết bị chuyển mạch sang điều khiển khác để giải vấn đề Tuy nhiên, cơng trình trước đưa ý tưởng thực hóa với mơ hình có hai controller Việc có hai controller mơ hình khiến cho chế chuyển đổi switch gặp nhiều hạn chế thiếu lựa chọn Nội dung mà đề tài hướng đến xây dựng mơ hình hoạt động với nhiều controller áp dụng phương thức định tập trung Trong khóa luận này, nhóm sinh viên sử dụng mơ hình mạng SDN với bốn controller kèm theo tính tốn giá trị cân tải để đưa định thực cân tải hay không Nếu định thực cân tải, switch gây tải chuyển sang controller khác để cân tải cho mạng SDN Đề tài tập trung việc tính tốn tải tìm giá trị ngưỡng phù hợp để đưa đến định cân tải Bên cạnh tối ưu việc lựa chọn switch controller đích nhằm tối ưu hiệu suất thời gian cân tải Tóm tắt kết nghiên cứu: 4.1 Đặc tả kỹ thuật Nhóm xây dựng mơ hình mạng tập trung mặt logic với controller phân tán mặt vật lý Ý tưởng ban đầu mạng gồm tất 12 switch nối với controller có vai trị MASTER switch SLAVE switch lại Và controller có controller đóng vai trị supreme, nhóm chọn controller (C1), controller giữ nhiệm vụ việc thu thập đưa định cân tải Thông tin cụ thể mô tả bảng sau: S1, S2, S3 S4, S5, S6 S7, S8, S9 S10, S11, S12 Controller (C1) MASTER SLAVE SLAVE SLAVE Controller (C2) SLAVE MASTER SLAVE SLAVE Controller (C3) SLAVE SLAVE MASTER SLAVE Controller (C4) SLAVE SLAVE SLAVE MASTER 4.2 Thiết kế hệ thống Để giải vấn đề cân tải nhóm đề xuất xây dựng mô-đun gọi Load Balancing Module Mô-đun gồm phương thức Load Measurement, Load Informing, Load Gathering, Load Balancing Decision Maker, Switch Migration Load Measurement đảm nhiệm vai trị tính tốn tải controller sử dụng phương thức Load Informing để thông báo giá trị tải cho Controller thơng qua trung gian Và controller lấy giá trị mà Controller khác thông báo đến qua bên thứ ba phương thức Load Gathering Tại phương thức Load Trang Balancing Decision Maker đóng vai trị tính toán giá trị thu thập dựa thuật toán thiết lập sẵn đưa định cân tải Nếu phải cân phương thức Switch Migration đảm nhiệm vai trò thực trình cân Mối quan hệ mơ-đun thể Hình Kiến trúc đề xuất thực trình cân tải 4.3 Thiết kế chi tiết  Tính tốn trao đổi thơng tin tải: Mỗi controller có nhiệm vụ tính tốn tải switch kết nối tới controller thông qua phương thức Load Measurement định kỳ thông tin gửi đến hệ thống giao tiếp trung gian thông qua phương thức Load Informing Đối với phương thức Load Gathering có nhiệm vụ thu thập tải cách lấy giá trị mà controller khác gửi đến hệ thống giao tiếp trung gian Trong mạng SDN, việc xử lý gói PACKET_IN chiếm lượng tải trọng yếu controller Vì vậy, nhóm nghiên cứu sử dụng số lượng gói PACKET_IN mà switch gửi đến controller để đại diện cho tải switch tổng số tải switch nối đến controller đại diện cho tải controller Tuy nhiên controller kết nối với nhiều switch với vai trò khác nên tải controller tổng tải switch mà controller giữ vai trị MASTER switch Việc tính tốn tải thực định kỳ với chu kỳ có giá trị timeInterval Ký hiệu cơng thức bên thích bảng sau: Ký hiệu 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑺𝒊,𝒋 Chú thích Tải controller thứ i Số PACKET_IN mà switch thứ j gửi đến controller i để yêu cầu xử lý Mức độ chịu tải controller thứ i 𝑷𝒓⁡(𝑪𝒊 ) 𝒕𝒊𝒎𝒆𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒗𝒂𝒍 Chu tính tốn tải Tải tối đa Controller xử lý giây, đơn vị pps 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 ̅̅̅̅ Mức độ chênh lệch tải thời điểm trước 𝑨𝑭 Tải controller thứ i thời điểm 𝑳(𝑪𝒊𝒕 ) Tải controller thứ i thời điểm trước 𝑳(𝑪𝒊𝑻 ) 𝒋=𝒏 𝑳(𝑪𝒊 ) = ∑ 𝑳⁡(𝑺𝒊,𝒋 ) ⁡⁡⁡(𝟏) 𝒊,𝒊=𝟏 Trong L(C_i ) tải controller thứ i, S_(i,j) số PACKET_IN mà switch thứ j gửi đến controller i để yêu cầu xử lý Trang 𝑷𝒓⁡(𝑪𝒊 ) = ⁡ 𝑳(𝑪𝒊 )/𝒕𝒊𝒎𝒆𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒗𝒂𝒍 ⁡⁡⁡(𝟐) 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 Trong 𝑷𝒓⁡(𝑪𝒊 ) mức độ chịu tải controller thứ i, 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 tải tối đa Controller xử lý giây, đơn vị pps Giá trị timeInterval có biến đổi trường hợp số lượng tải tăng lên nhanh khiến việc cân cần phải nhanh chóng gọi thực thi Việc điều chỉnh giá trị dựa mức độ chênh lệch tải thời điểm trước Cơng thức tính tốn sau: 𝒏 𝟏 ̅̅̅̅ = ⁡ ⁡ × ∑(𝑳 (𝑪𝒊𝒕 ) − 𝑳(𝑪𝒊𝑻 ))⁡(𝟑) 𝑨𝑭 𝒏 𝒊=𝟏 Trong 𝑳(𝑪𝒊𝒕 ) tải controller thứ i thời điểm tại, 𝑳(𝑪𝒊𝑻 ) tải controller thứ i thời điểm trước  Đưa định cân tải Phương thức Load Balancing Decision Maker đảm nhiệm vai trò xử lý giá trị tải thu đưa định cân tải Phương thức đưa định cân ̅ dựa việc tính tốn hai giá trị IB 𝑪 Ký hiệu cơng thức bên thích bảng sau: Ký hiệu Chú thích Giá trị cân tải IB 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) Tải controller có tải lớn ̅ Giá trị tải trung bình 𝑪 Ngưỡng giá trị tải switch Dùng để định chọn switch Pthress để chuyển nhằm cân tải hay khơng Mức độ chênh lệch tải controller có tải lớn với controller ∆𝑳𝒊 Ci 𝟏 𝒏 ∑𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑰𝑩 = ⁡ 𝒏 ⁡(𝟒) 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) Trong 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) tải controller có tải lớn Giá trị 𝑰𝑩 ngưỡng định thể cân tải diễn controller, nhóm gọi giá trị ngưỡng 𝑰𝑩𝒕𝒉𝒓𝒆𝒔𝒔 Giá trị IB thể có chênh lệch tải chưa đủ điều kiện để định cân tải Trong trường hợp tải Controller thấp dẫn đến chênh lệch tải cân việc khơng cần thiết Việc tính tốn giá trị tải trung bình giúp giải trường hợp Cơng thức tính giá trị tải trung bình sau: 𝒏 𝟏 ̅ = ⁡ × ∑ 𝑳(𝑪𝒊 ) ⁡(𝟓) 𝑪 𝒏 𝒊=𝟏 Trang Khi giá trị tải trung bình tính từ cơng thức (5) đạt ngưỡng định bắt đầu ̅𝒕𝒉𝒓𝒆𝒔𝒔 cân bằng, gọi giá trị ngưỡng 𝑪 Đối với mơ hình gồm N controller Giả sử CN controller có tải lớn nhất, cơng thức (4) trở thành: 𝟏 𝑵 ∑𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝟏 ∑𝑵 𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑵 𝑰𝑩 = ⁡ = ∗⁡ ⁡ 𝑳(𝑪𝑵 ) 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) 𝑵 Hiển nhiên giá trị ∑𝑵 𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) luôn lớn giá trị 𝑳(𝑪𝑵 ) nên ta có đó, IB > ∑𝑵 𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑳(𝑪𝑵 ) > 𝟏 Do 𝟏 𝑵 𝟏 Theo công thức (4) giá trị 𝑰𝑩 luôn lớn Vậy để đưa định cân tải 𝑵 cần thỏa mãn điều kiện 𝟏 𝑵 ̅>𝑪 ̅𝒕𝒉𝒓𝒆𝒔𝒔 < 𝑰𝑩 < 𝑰𝑩𝒕𝒉𝒓𝒆𝒔𝒔 ⁡ 𝑪 Từ đó, ta có sơ đồ thuật tốn Hình Thuật toán đưa định cân tải Sau đưa định cân tải, việc cần xem xét định switch tải chuyển quyền quản lý cho controller Nhóm dựa theo mức độ chênh lệch tải controller đích với tải trung bình controller Giá trị tính theo cơng thức sau: ̅⁡(𝟔) ∆𝑳𝒊 = 𝑳(𝑪𝒊 ) − ⁡ 𝑪 Controller thứ i có giá trị ∆𝑳𝒊 ⁡nhỏ chọn làm controller đích để chuyển switch tải đến Tiếp theo, ta cần chọn switch phù hợp thuộc controller tải để chuyển sang cho controller khác quản lý Controller tải chọn dựa Controller có giá trị 𝑷𝒓⁡(𝑪𝒊 ) lớn Switch có tải lớn Controller tải ưu tiên chuyển tải switch chiếm Pthress tải Controller q tải khơng chọn Bên cạnh tải cịn lại Controller sau chuyển switch có tải lớn mà nhỏ tải Controller có tải nhỏ switch khơng chọn mà ưu tiên cho switch có tải lớn Đối với mơ hình gồm N controller, giả sử Cx controller có load cao nhất, Cy controller chuyển đến Trước cân ta có: 𝟏 𝑵 𝟏 𝑵 ∑𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) ∑𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑵 𝑵 𝑰𝑩𝟏 = ⁡ = ⁡(∗) 𝑳 (𝑪 𝒙 ) 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) Khi thực cân bằng, ta tiến hành chuyển switch S có L(S) = P * L(Cx) (với P tính đơn vị %) từ Cx sang Cy Khi giá trị IB tính sau: 𝟏 𝑵 𝟏 𝑵 ∑𝒊=𝟏 𝑳(𝑪𝒊 ) ∑ 𝑳(𝑪𝒊 ) 𝑵 𝒊=𝟏 𝑰𝑩𝟐 = ⁡ 𝑵 = ⁡(∗∗) 𝒎𝒂𝒙(𝑳(𝑪𝒊 )) 𝑳(𝑪𝒚 ) + 𝑷 ∗ 𝑳(𝑪𝒙 ) Sau cân giá trị IB cải thiện Từ (*) (**), ta có: 𝑳(𝑪𝒚 ) + 𝑷 ∗ 𝑳(𝑪𝒙 ) < ⁡⁡𝑳(𝑪𝒙 ) Hay 𝑷 < 𝟏 − 𝑳(𝑪𝒙 ) 𝑳(𝑪𝒚 ) Trang Do đó, max(Pthress) = 𝟏 − 𝑳(𝑪𝒙 ) 𝑳(𝑪𝒚 ) với Cx controller tải Cy controller chuyển switch đến Sơ đồ thuật tốn Hình Thuật tốn chọn chuyển đổi switch  Thực chuyển đổi switch Sau chọn switch cần chuyển controller đích, Switch Migration đảm nhiệm vai trị chuyển switch đến controller đích Q trình thực chất chuyển đổi quyền từ MASTER thành SLAVE controller bị chuyển SLAVE thành MASTER controller đích chuyển đến Giả sử switch (S4) quản lý controller (C2) cần chuyển đến cho controller (C3) C2 gửi thông báo chuyển đổi switch tới C3 Sau C3 nhận gửi ROLE_REQUEST đến S4 để yêu cầu chuyển quyền thành EQUAL Sau S4 gửi ROLE_REPLY tới C3 C3 thơng báo cho C2 trình chuyển đổi quyền hồn thành Tuy nhiên khơng thể chuyển C2 thành SLAVE chưa nhận phản hồi việc chuyển đổi từ C3 Vì C3 tiếp tục giao tiếp với S4 để giải việc chưa hồn thành gửi thơng điệp kết thúc chuyển đổi tới C3 Sau nhận thông điệp C3 thay đổi quyền từ EQUAL thành MASTER việc gửi thông điệp ROLE_REQUEST tới S4 Và S4 thiết lập C2 thành SLAVE Quá trình chuyển đổi kết thúc 4.4 Tích hợp hệ thống kiểm thử Mơ hình mạng triển khai Hình Mơi trường triển khai gồm 06 máy ảo giả lập vSphere 6.5 Cấu hình sáu máy ảo sau: MÁY 01, 02, 03, 04 Chức Dùng làm controller Cấu hình máy CPU, 4GB RAM Hệ điều hành Ubuntu 16.04 LTS Floodlight Master Eclipse Photon 06/2018 Phiên phần mềm MÁY 05 Chức Giúp controller giao tiếp đồng với Cấu hình máy CPU, 4GB RAM Hệ điều hành Centos 7.6 minimal Phiên phần mềm Apache Zookeeper 3.5.5 Trang MÁY 06 Chức Chạy mininet mơ mơ hình mạng Cấu hình máy CPU, 4GB RAM Hệ điều hành Ubuntu 16.04 LTS Phiên phần mềm Mininet 2.2.1 Để xây dựng mơ-đun nhóm sử dụng cơng cụ Eclipse Photon để thuận lợi q trình làm việc Nhóm xây dựng mô-đun gọi Load Balancing Module bên controller, để chạy mô-đun cần khai báo tên danh sách mô-đun tải controller tự động chúng thực thi controller khởi chạy Ở Zookeeper tạo node tương ứng với controller để lưu trữ thông điệp mà controller gửi đến Mơ-đun định nghĩa tiến trình để gửi nhận thông điệp xử lý thực trình cân tải Tiến trình chạy theo chu kỳ thay đổi tùy vào độ chênh lệch tải chu kỳ tính tốn Để kiểm thử trường hợp cân tải nhóm sử dụng công cụ hping3 để tăng tải mà controller phải xử lý Ở nhóm dùng host gửi 100000 packet với kích thước 1000bytes với tốc độ 500 packet giây cho host khác controller quản lý Dựa vào số lượng controller tải nhóm tạm chia thành trường hợp kiểm thử sau: Trường hợp 1: Tăng tải controller Trường hợp 2: Tăng tải hai controller bất kỳ, cụ thể controller controller Trường hợp 3: Tăng tải ba controller bất kỳ, cụ thể controller 2, contronller controller Trường hợp 4: Tăng tải lên tất controller 4.5 Kết nghiên cứu  Tải tối đa điều khiển xử lý Đầu tiên để tính tốn giá trị 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 sử dụng Cbench [6] để tính tốn đặt trường hợp cụ thể mơ hình đề xuất giá trị khơng thể đo Cbench Nhóm sử dụng cơng cụ hping3 tiến hành giả lập công buộc switch tạo gói PACKET_IN gửi đến Controller để tìm giá trị 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 Số liệu đo mô tả bảng sau đơn vị pps:  Bảng 0-1 Tính tốn giá trị tải tối đa controller Lần Lần Lần Controller 10064 12409 11973 Controller 9545 9772 11857 Controller 11481 13141 8229 Controller 11220 8846 9636 Trang Trung bình 11482 10392 10905 9900  Giá trị ngưỡng gây cân tải Nhóm tính tốn theo trường hợp kiểm thử đề xuất trước đó, gồm: Trường hợp 1: Tăng tải controller  Bảng Tính tốn giá trị IB tăng tải controller Tải Thời Controller điểm (gói) 14s 28s 42s 56s 70s Tải Controller (gói) 4 Tải Controller (gói) 9992 19079 47158 31610 51397  Tải Controller (gói) 4 IB 0.25030023 0.25026208 0.25006363 0.25012654 0.25001946 Trường hợp 2: Tăng tải hai controller bất kỳ, cụ thể controller controller Bảng 0-1 Tính tốn giá trị IB tăng tải hai controller Tải Tải Tải Tải Thời Controller Controller Controller Controller IB điểm (gói) (gói) (gói) (gói) 14s 12 8763 22538 0.34742436 28s 43477 5997 0.28452975 42s 43115 34089 0.4477328 56s 20473 37918 0.3850348 70s 14235 11551 0.45293292 Trường hợp 3: Tăng tải ba controller bất kỳ, cụ thể controller 2, contronller controller Bảng 0-2 Tính tốn giá trị IB tăng tải bacontroller Tải Tải Tải Tải Thời Controller Controller Controller Controller IB điểm (gói) (gói) (gói) (gói) 14s 29820 23780 10780 0.5397384 28s 34003 5889 12224 0.38320148 42s 6458 31444 15783 0.42686203 56s 4080 21855 12068 0.43476322 70s 29995 5165 12728 0.39916652 Trường hợp 4: Tăng tải lên tất controller Bảng 0-3 Tính tốn giá trị IB tăng tải tất controller Trang Thời điểm 14s 28s 42s 56s 70s Tải Controller (gói) 21610 5551 20922 21837 7347 Tải Controller (gói) 1275 18402 8638 27213 29649 Tải Controller (gói) 20908 5457 13577 32497 7257 Tải Controller (gói) 9824 15028 5652 24443 13002 IB 0.62027997 0.6035757 0.58298683 0.81538296 0.48277345 Từ số liệu đo đạc mơ hình đề xuất, nhóm nhận thấy giá trị nằm khoảng từ (0.25 - 0.54) khoảng giá trị chứng tỏ có chênh lệch tải controller mạng  Ngưỡng giá trị tải trung bình Để tìm giá trị xét trường hợp tương tự phần trước đề cập Bảng Tính giá trị ngưỡng trung bình (đơn vị: pps) Thời Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp điểm 14s 178.64285 559.3036 1149.6428 957.4464 28s 341.05356 883.6071 930.7143 793.3571 42s 842.3214 1378.8572 958.7321 871.2321 56s 564.75 1042.8392 678.6964 1892.6786 70s 917.875 460.5357 855.2143 1022.4107 Trung 568.928562 865.02856 914.59998 1107.42498 bình ̅𝒕𝒉𝒓𝒆𝒔𝒔 ⁡sẽ có giá trị 889 pps, thức trung bình Từ số liệu đo đạc, 𝑪 trường hợp  Điều chỉnh thời gian thu thập tải Như nói trên, giá trị timeInterval có biến đổi trường hợp số lượng tải tăng lên nhanh khiến việc cân cần phải nhanh chóng gọi thực thi Việc điều chỉnh giá trị dựa mức độ chênh lệch tải thời điểm trước Cơng thức tính tốn sau: 𝒏 𝟏 ̅̅̅̅ 𝑨𝑭 = ⁡ ⁡ × ∑(𝑳 (𝑪𝒊𝒕 ) − 𝑳(𝑪𝒊𝑻 ))⁡(𝟑) 𝒏 𝒊=𝟏 Trong 𝑳(𝑪𝒊𝒕 ) tải controller thứ i thời điểm tại, 𝑳(𝑪𝒊𝑻 ) tải controller thứ i thời điểm trước Việc giảm giá trị timeInterval có mục đích giúp q trình thu thập tải bắt đầu sớm thường lệ trường hợp tải mạng tăng lên nhanh, từ q trình cân tải thực sớm thường lệ Trang 10 Giá trị 𝑪𝒊,𝒎𝒂𝒙 vào khoảng 10000pps, với timeInterval ban đầu thiết lập 14 giây, ̅̅̅̅ sau: giá trị timeInterval thay đổi tùy thuộc vào tăng giảm 𝑨𝑭 ̅̅̅̅ 𝑨𝑭 Thời gian giảm (0,1000) giây (1000,2000) giây (2000,3000) giây (3000,4000) giây (4000,5000) giây (5000,6000) giây (6000,7000) giây (7000,8000) giây (8000,9000) giây (9000,10000) giây Lưu ý: Trước lần giảm giá trị lại trả mặc định tức 14 giây Cột ̅̅̅̅ 𝑨𝑭 thể khoảng giá trị Khi ̅̅̅̅ 𝑨𝑭 đạt giá trị khoảng, timeInterval giảm theo giá trị tương ứng cột Thời gian giảm Tên sản phẩm Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng Trường hợp 1: Controller tải Bảng 6-1 Kết sau cân tăng tải controller Controller Controller Controller Controller IB (gói) (gói) (gói) (gói) Trước 4 47158 0.25006363 cân Sau 28265 18897 0.41721201 cân Trường hợp 2: Tăng tải hai controller bất kỳ, cụ thể Controller Contronller Trang 11 Bảng 6-2 Kết sau cân tăng tải hai controller Controller Controller Controller Controller IB (gói) (gói) (gói) (gói) Trước 43477 5997 0.28452975 cân Sau 25781 17700 5997 0.4798301 cân Trường hợp 3: Tăng tải ba controller cụ thể Controller 2, Controller Controller Bảng 6-3 Kết sau cân tăng tải ba controller Controller Controller Controller Controller IB (gói) (gói) (gói) (gói) Trước 34003 5889 12224 0.38320148 cân Sau 29006 5001 5889 12224 0.45 cân Trường hợp 4: Tăng tải tất Controller Bảng 6-4 Kết sau cân tăng tải tất controller Controller Controller Controller Controller (gói) (gói) (gói) (gói) Trước 7347 29649 7257 13002 cân Sau 7347 24068 12838 13002 cân IB 0.48277345 0.59472120 Sau trình cân bằng, giá trị IB tăng cao so với trước cân trường hợp Hình ảnh, sơ đồ minh họa Trang 12 Hiǹ h Kiến trúc đề xuất thực trình cân tải Hình Thuật toán đưa định cân tải Trang 13 Hình Thuật toán chọn chuyển đổi switch Trang 14 Hiǹ h Mơ hình mạng đề xuất Cơ quan Chủ trì (ký, họ tên, đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) Trang 15 ... tiếng Việt: CƠ CHẾ QUYẾT ĐỊNH CÂN BẰNG TẢI GIỮA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN TRONG MƠ HÌNH SDN PHÂN TÁN Tên đề tài tiếng Anh: LOAD BALANCING DECISION MAKING MECHANISM FOR CONTROLLERS IN DISTRIBUTED SDN ARCHITECTURE... SDN với điều khiển phân tán xuất Tuy nhiên, hạn chế điều khiển phân tán việc ánh xạ thiết bị chuyển mạch điều khiển cấu hình tĩnh, từ gây phân phối tải không đồng điều khiển 2.2 Mục tiêu tổng... luận nhằm để xây dựng chế trao đổi, xử lý thông tin tải, định phân phối tải cân controller kiến trúc mạng SDN với điều khiển phân tán nhằm đảm bảo hệ thống mạng SDN hoạt động cách tối ưu Đề tài