电力通信网中SDN控制器的部署算法研究

【摘要】：软件定义网络(Software Defined Network,SDN)具有集中控制和网络可编程的优点。采用SDN技术改造电力通信网,对于建设智能电网具有重要意义。SDN控制器的位置和数量对网络性能会产生很大影响,因此本文研究电力通信网SDN控制器部署问题。电力通信节点通常与电网站点高度重合。针对各个通信节点在网络中的重要程度存在差异性的情况,引入了节点重要度概念,计算了电力通信节点的重要程度,定义了SDN控制器部署可靠性评价的标准。将可靠性结合交换机与控制器之间的传输时延和控制器之间的同步时延,构建了符合电力通信特征的SDN控制器部署数学模型。考虑到网络时延是电网中的最重要的因素,以控制器和交换机之间的传输时延作为单一的优化目标,以IEEE30电力通信网络为算例,比较分析了随机算法、k-means算法、贪婪算法、k-center算法的时延性能。仿真结果表明:k-center算法具有最好的时延特性。在同时考虑传输时延、可靠性和控制器间的同步时延的情况下,本文采用和声搜索算法对多控制器部署数学模型进行求解。再通过模糊决策的方法从求得的Pareto解集中选出最优部署方案。以IEEE30电力通信网络拓扑作为算例,验证了基于和声搜索的多目标控制器部署算法的有效性。