基于软件定义网络的卫星网络容错路由机制

作者：贾梦瑶; 王兴伟^*; 张爽; 易波; 黄敏

来源：计算机应用, 2019, 39(06): 1772-1779.

• 卫星网络
• 网络模型
• 软件定义网络
• 容错
• 路由

鉴于卫星网络对安全性和应对故障的能力有很高的要求,引入了软件定义网络(SDN)技术,在网络中放置中央控制器来增强网络对故障的应对能力。首先,基于SDN的思想设计了一种卫星网络模型,计算了三层轨道上卫星运行的参数并构建星座;然后,采用分层路由的方法,设计了一种针对卫星网络的容错路由机制;最后,在Mininet平台上进行了仿真实验,将容错路由算法(FTR)的实验结果与基于链路感知的星间路由算法(LRSR)和多层卫星网络路由算法(MLSR)的实验结果进行了对比。对比结果表明,在网络中无损坏节点和链路的情况下,FTR的路由总延时比LRSR平均降低了6.06%,说明了引入SDN集中控制的有效性;FTR的丢包率比同样以最小延时为目标的MLSR降低了25.79%,说明了在网络模型中为中轨道(MEO)卫星设计临时存储路由机制的有效性。而当网络中节点和链路的失效情况比较严重时,FTR的路由总延时比LRSR降低了3.99%,比MLSR降低了19.19%;其丢包率比LRSR降低了16.94%,比MLSR降低了37.95%,说明了FTR的容错有效性。实验结果验证了基于SDN的卫星网络路由机制具有更好的容错能力。

• 单位
  东北大学