在数据中心网络中使用无线控制平面部署SDN的方法。

简介：
本文探讨了在数据中心网络环境下，采用无线技术构建软件定义网络（SDN）控制平面的新方法，旨在提高系统的灵活性和可扩展性。 随着边缘计算和物联网（IoT）的兴起，软件定义网络（SDN）作为一种前景广阔的科技自2008年以来受到了广泛关注。通过分离控制流与数据流，SDN实现了集中化的网络管理，并提升了移动性和安全性，促进了服务质量的优化。数据中心由于通常由单一实体掌控或维护，被视为部署SDN的理想场景。因此，在许多新建的数据中心网络（DCN）中采用了SDN架构以提供灵活可靠的网络服务。 但在已运行的数据中心内实施SDN却颇具挑战性，因为要在不中断现有服务的情况下引入新的控制逻辑且避免复杂的布线工作极为困难。为此，本段落提出了一种通过在数据中心内部署60GHz无线链路来构建无线控制平面的方案，以实现SDN的渐进式部署。我们设计了一个生成树算法用于高效连接机架，并尽量减少成本；同时采用基于介数中心性的控制器放置方法来降低传输延迟。 与传统的纯有线解决方案相比，本段落提出的无线技术能够显著提升性能并降低成本。我们在NS3模拟器上进行了大量实验以评估控制平面的效能，结果显示该方案有效减少了单向延迟及控制流完成时间。 关键词包括：数据中心网络、软件定义网络（SDN）、控制流等。引言部分介绍了SDN作为一种高效的架构，具有节能、开放性增强、安全性提升和服务质量优化等诸多优点。近年来，越来越多的数据中心开始采用SDN技术来改进其内部流量管理和外部互连能力。 在已运行的数据中心部署SDN面临诸多挑战：传统数据中心网络的物理布线复杂且与设备硬件紧密相关，这使得引入新的控制逻辑变得非常困难。有线升级通常涉及大量硬件更换及重新布线工作，这对稳定运营和成本管理都是巨大负担。 为解决这些问题，研究者们提出了一种基于60GHz无线链路的技术方案。该频段丰富的带宽资源能够实现高速数据传输，并且与传统有线连接相比，它能简化布线流程、减少空间占用并便于扩展及维护。此外，高传输速率有利于降低数据中心内的延迟。 生成树算法在构建控制平面时至关重要。通过调整现有协议以支持无线环境下的机架（或交换机）间通信的有效性和鲁棒性，可以避免网络环路问题从而确保稳定运行。 介数中心性是衡量节点在网络中路径中介程度的一个重要指标，在控制平面设计上具有指导意义：高介数的节点往往对整体性能有着关键影响。因此在部署控制器时应充分考虑这一因素，以优化传输延迟和提升整个系统的效率。 本段落提出的无线解决方案还展示了其成本效益分析的优势。相比传统有线方法，它可能在初期投资及长期运营中具有显著的成本优势：减少布线费用、降低因物理限制导致的升级难度，并为未来的扩展提供灵活性。 总之，这项技术方案提供了数据中心网络升级改造的新途径，在保持现有稳定性的前提下提升了性能和管理效率。随着技术和成本进一步优化，无线控制平面有望在更多的数据中心应用中得到推广。