劉俊　曾少華

摘要：SDN是近年來網(wǎng)絡(luò)界的研究熱點之一，自斯坦福大學(xué)首次提出SDN概念以來已引起國內(nèi)外研究人員的極大關(guān)注和研究。SDN是一種新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其核心原則是分離控制平面和數(shù)據(jù)平面。隨著SDN網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對SDN網(wǎng)絡(luò)進行有效的網(wǎng)絡(luò)測量變得越來越重要。SDN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架與傳統(tǒng)的TCP / IP網(wǎng)絡(luò)完全不同。這使得傳統(tǒng)的端到端網(wǎng)絡(luò)測量工具對于SDN網(wǎng)絡(luò)都不再適用。為了在SDN構(gòu)架下實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)測量，本文提出一種新的SDN網(wǎng)絡(luò)主動測量機制。這種機制以主動測量為目的，依據(jù)SDN網(wǎng)絡(luò)的新型構(gòu)架，對SDN協(xié)議和交換機進行了擴展完成相應(yīng)測試功能。仿真結(jié)果表明，該機制可以獲得準確的網(wǎng)絡(luò)測量結(jié)果，并且具有良好的可擴展性。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；軟件定義網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)測量

中圖分類號：TP393.06文獻標識碼：A

Abstract：SDN is a new network architecture proposed by Stanford University. The kernel principle of SDN is that separating the control plane and the data plane of the network. With the rapid development of the SDN network， the research of efficient measurement mechanism on SDN network becomes more and more important. The unique features of SDN network make the measurement and monitoring techniques on SDN network quite different from those on traditional TCP/IP network. Based on the fully use of the characteristics of SDN， we construct a new active SDN network measurement mechanism to measure the endtoend path performance of the network. This mechanism takes the active SDN network measurement as the goal by extending the SDN protocol and the SDN switches. The simulation shows the mechanism can provide accurate network measurement results.

Key words：computer network；software defined networking；active network measurement

1引言

SDN是一種新的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，核心思想是網(wǎng)絡(luò)的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有開放的可編程接口和網(wǎng)絡(luò)的集中控制。隨著SDN實驗網(wǎng)絡(luò)和商用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，對SDN網(wǎng)絡(luò)進行準確的測量和監(jiān)控，意義非常重大?，F(xiàn)有SDN實現(xiàn)中，對SDN網(wǎng)絡(luò)進行端到端主動測量尚無較好解決方案。

SDN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)區(qū)別很大，SDN控制器的加入使得SDN可以方便的進行網(wǎng)絡(luò)被動測量。在OpenFlow 交換機中，保存了流表相關(guān)統(tǒng)計信息，可以記錄收到數(shù)據(jù)包數(shù)、字節(jié)數(shù)等數(shù)據(jù)?？刂破骺梢酝ㄟ^查詢獲取這些信息。這些被動網(wǎng)絡(luò)測量方法不能獲得端到端的重要網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如時延、抖動、可用帶寬等。同時，被動測量會給SDN控制器帶來較大的負載，如果沒有專用硬件進行相關(guān)統(tǒng)計，影響控制器的處理能力。被動測量SDN網(wǎng)絡(luò)的研究有：OFRewind[1]通過記錄和回放SDN 控制平面的流量來診斷網(wǎng)絡(luò)故障，這種方法對整個流進行記錄。這是一種被動SDN網(wǎng)絡(luò)測量方案，需要占用較多的數(shù)據(jù)存儲資源來存放網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)。OpenTM[2]通過網(wǎng)絡(luò)控制器主動查詢OpenFlow交換機相關(guān)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)測量，獲取每個交換機的流統(tǒng)計數(shù)據(jù)。實際運行時會給控制器和和交換機帶來較大的負載。SDN traceroute[3]采用了染色算法去捕獲相應(yīng)的探針包，實現(xiàn)了對流路徑的逐跳跟蹤，能夠在SDN網(wǎng)絡(luò)輸出數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的完整路徑。文獻[4]設(shè)計了一種SDN控制器控制測量實體進行分布式測量機制，同時基于正則表達式、散列技術(shù)和可擴展的統(tǒng)計函數(shù)庫等方式設(shè)計了一種分析測量日志的功能。本質(zhì)上這是一種分布式被動SDN測量機制，不能取得主動測量的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。文獻[5]對OpenFlow 軟交換機的性能進行了測量分析。該測量方法也是采用被動測量方法進行的。

在SDN網(wǎng)絡(luò)中，要進行端到端的網(wǎng)絡(luò)主動測量是較難實現(xiàn)的。傳統(tǒng)TCP/IP廣域網(wǎng)絡(luò)沒有控制中心，端到端網(wǎng)絡(luò)測量都是由網(wǎng)絡(luò)始端發(fā)起到終端進行的，依靠的是ICMP等已有協(xié)議。而SDN網(wǎng)絡(luò)具有統(tǒng)一的SDN控制器，在控制器的參與下，測量可以不依賴ICMP協(xié)議進行。如果有SDN控制器的全程參與，測量結(jié)果更為精準可靠?，F(xiàn)有SDN網(wǎng)絡(luò)主動測量解決方案都是通過加入額外的網(wǎng)絡(luò)探針或者通過PC客戶端發(fā)起測量的。這樣實現(xiàn)代價較大，且無法直接通過SDN控制器查詢測量結(jié)果。

主被動測量SDN網(wǎng)絡(luò)的研究有：Stanford大學(xué)開發(fā)了一套OpenFlow網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)[6]?？梢詼y量SDN網(wǎng)絡(luò)流數(shù)量、速率、時延、丟包率等性能參數(shù)。該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中部署了多臺獨立的測試探針，每個探針與一臺OpenFlow交換機相連用于測量該交換機相關(guān)參數(shù)。這張實現(xiàn)方法測量準確，但是必須部署大量探針設(shè)備，實現(xiàn)代價較高。Ofpeck[7]通過和OpenFlow交換機上的一臺PC上發(fā)起網(wǎng)絡(luò)測量，這種方法不涉及SDN控制器參與測量，測量數(shù)據(jù)準確性與實時性有待進一步提高。自動測試數(shù)據(jù)包生成（Automatic Test Packet Generation，ATPG）[8]通過發(fā)出測量包來驗證包轉(zhuǎn)發(fā)及擁塞、丟包情況，方便SDN網(wǎng)絡(luò)排除故障。但該方法不能進行路徑的端到端性能測量。OpenSketch[9]是一種符合SDN構(gòu)架的主動測量體系，將測量分離為轉(zhuǎn)發(fā)和控制兩部分?？刂破矫嫔螼penSketch包含了任務(wù)庫，設(shè)計了一套通用測量框架。數(shù)據(jù)平面上，OpenSketch 提出了一套三階段流水線。這套框架設(shè)計較為合理，準確性較高，與本方案有類似之處。PayLess[10]是一種通過主動式信息采集進行方法進行網(wǎng)絡(luò)測量的方法。用戶可以在SDN控制器中同時運行多個并發(fā)的測量任務(wù)。Payless可以動態(tài)調(diào)整詢問頻率，減少網(wǎng)絡(luò)測量的開銷，提高測量精度。這種方法不能取得端到端的網(wǎng)絡(luò)性能指標。文獻[11]提出了一種計算SDN中的端到端時延的方法，這種方法是一種主動探測和被動探測相結(jié)合的方法，通過特殊方法計算出第一個數(shù)據(jù)包的時延，再通過快速方法計算相鄰數(shù)據(jù)包端到端時延之差。這種方法只能單一測量端到端時延，不能測量其他參數(shù)，而且由于是推算出的時延而非實際探測，其準確性有待驗證。

為了充分利用SDN構(gòu)架下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有開放的可編程接口和網(wǎng)絡(luò)的集中控制的特性，在SDN網(wǎng)絡(luò)進行精確端到端的網(wǎng)絡(luò)測量，本文提出了一種新的端到端網(wǎng)絡(luò)測量機制。這種機制的創(chuàng)新點如下：

1）機制以SDN控制器為測量控制主體，以SDN交換機作為測量探針，無需增加額外設(shè)備，相對實現(xiàn)代價較小，具有較好的可用性。

2）機制充分利用SDN網(wǎng)絡(luò)靈活構(gòu)架，對SDN協(xié)議和交換機進行了軟件定義擴展，擴展嚴格遵守SDN API規(guī)范，保證了測量機制的普適性。

2SDN構(gòu)架下一種端到端網(wǎng)絡(luò)主動測量機制

2.1測量機制

本文中提出的端到端網(wǎng)絡(luò)測量機制，其核心思想是通過SDN控制器發(fā)起并完成探測。首先由SDN控制器發(fā)起測量任務(wù)，讓源交換機發(fā)出特定測量包序列，通過SDN網(wǎng)絡(luò)逐跳轉(zhuǎn)發(fā)至目的交換機。目的交換機收到探測報文后返回給源交換機，最后交還至控制器完成測試。完成一次SDN構(gòu)架下端到端網(wǎng)絡(luò)測量，其過程描述為以下5個步驟，具體如圖1所示：

1）用戶通過網(wǎng)絡(luò)測量APP，在SDN控制器上發(fā)起測量任務(wù)。

2）SDN控制器根據(jù)指定的源、目的交換機，下發(fā)針對網(wǎng)絡(luò)測量的流表擴展、Action擴展，使源、目的交換機具有網(wǎng)絡(luò)測量包處理能力。

3）SDN控制器構(gòu)造測試報文，指定測量源、目的地和測量流路徑的標識，并通過Packet out報文將測試報文送至源交換機。

4）源交換機收到Packet out報文后，根據(jù)更新流表，對包進行識別匹配，識別后打上時間戳進行正常轉(zhuǎn)發(fā)。測量包在經(jīng)過非源、目的交換機時，當作普通IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)包到達目的交換機后，目的交換機通過下發(fā)的流表識別為測量包。目的交換機觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)測量相應(yīng)Action，交換測量包源地址和目的地址，將數(shù)據(jù)包向源交換機傳遞。

5）源交換機收到返回的測量包后，打上時間戳，通過Packetin報文將測量包通過控制通道返回至SDN控制器。SDN控制器提取相關(guān)測量結(jié)果完成一次測量。

根據(jù)源交換機、目的交換機打下的時間戳，可以計算出源端至目的端的雙向時延、抖動、丟包率等重要網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。對于端到端可用帶寬測量，可以擴展以上主動測量機制，采用測量包速率模型（PRM）的方法進行探測得出。PRM是利用自引入擁塞（self-induced congestion）現(xiàn)象進行帶寬測量。發(fā)送端每次以不同的速率向網(wǎng)絡(luò)注入測量包。如果發(fā)送速率大于路徑可用帶寬，那么測量包會首先在緊鏈路出現(xiàn)排隊，單向時延呈增大趨勢；而如果發(fā)送速率小于路徑可用帶寬，測量包的單向時延沒有明顯的增大趨勢。發(fā)送端通過一定的算法調(diào)整發(fā)送速率，從而找到一個臨界點或臨界區(qū)域。典型的基于PRM的測量工具有PTR[12] 、Pathload[13]、Pathchirp[14]、TOPP[15]。本機制采用類PRM方法實現(xiàn)了可用帶寬測量。

2.2系統(tǒng)構(gòu)架

依據(jù)SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的基本原理，本測量機制嚴格按照可軟件定義的思路設(shè)計。在增加網(wǎng)絡(luò)測量功能的同時，不對SDN交換機做出大的改動。整個測量系統(tǒng)分為兩部分：

1）對SDN控制器進行擴展，開發(fā)部署網(wǎng)絡(luò)測量APP。

2）對SDN交換機原有流表和Action進行擴展，并由SDN控制器下發(fā)至源、目的交換機。

2.3SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP

SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP是根據(jù)SDN軟件可定義原理，根據(jù)SDN API規(guī)范進行設(shè)計，采用Python語言開發(fā)。SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP是測量的控制主體，負責(zé)完成測量任務(wù)的配置、下達和調(diào)度安排，并且將測量結(jié)果進行回收、計算和保存。SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP可以支持其所在SDN控制器管理的任何兩臺交換機作為測量的起點和終點，可分為三個主要功能模塊，如圖2所示：

1）任務(wù)調(diào)度模塊：由任務(wù)調(diào)度模塊負責(zé)創(chuàng)建任務(wù)并把任務(wù)插入到任務(wù)隊列中，并且按順序?qū)θ蝿?wù)隊列中的任務(wù)進行調(diào)度執(zhí)行。

2）測量通信管理模塊：該模塊向上監(jiān)聽任務(wù)調(diào)度模塊發(fā)起的指令、向下對SDN控制器發(fā)送和接收測量信令消息。信令消息包括系統(tǒng)配置、任務(wù)下載與任務(wù)管理等；

3）結(jié)果處理模塊：SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP維護一個存放測量結(jié)果與系統(tǒng)全局配置的管理信息數(shù)據(jù)庫。任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后會調(diào)用結(jié)果處理模塊將測量結(jié)果保存至外部數(shù)據(jù)庫中。

2.4SDN交換機擴展

SDN交換機根據(jù)控制器下發(fā)的流表進行轉(zhuǎn)發(fā)。在擴展前，SDN交換機無法識別和轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)測量包，不具備網(wǎng)絡(luò)主動測量探針的功能。因此，為實現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)測量，需通過軟件定義方法，為傳統(tǒng)SDN交換機擴展網(wǎng)絡(luò)測量探針的功能。具體包括如下兩部分功能擴展：

網(wǎng)絡(luò)測量包格式及SDN交換機流表擴展。為了區(qū)分網(wǎng)絡(luò)測量包和一般流量包，本機制采用了新的包格式。具體利用IP包頭TOS（服務(wù)類型）區(qū)域進行區(qū)分， TOS中最后一位如果置位則為測量包。測量包還在包頭后的載荷內(nèi)預(yù)留了兩個時間戳字段，用于保存數(shù)據(jù)包發(fā)出、到達的時間。測量包按協(xié)議劃分，可區(qū)分為UDP測量包和TCP測量包。每種測量包分別用于單向時延測量、往返時延測量?？捎脦挏y量也是通過單向時延測量計算得出的。TCP測量包還可根據(jù)端口號進行如HTTP等應(yīng)用層延遲測量。應(yīng)用層延遲測量的測量包則由特殊端口號和TOS字段共同進行標識。

SDN交換機包解析過程如下：對SDN交換機而言，數(shù)據(jù)包進入交換機后，首先進入包解析模塊進行解析和匹配，之后才能進入Pipeline進行轉(zhuǎn)發(fā)。SDN交換機包解析模塊根據(jù)Packet結(jié)構(gòu)，從協(xié)議解析表的根節(jié)點開始進行遍歷匹配，直至匹配到具體該數(shù)據(jù)包應(yīng)符合的類型葉子節(jié)點。協(xié)議解析表中，包解析模塊通過每層節(jié)點的幀、包、端口號等字段，區(qū)分下層協(xié)議。匹配完成后包解析模塊就識別了該包的具體協(xié)議，并將該協(xié)議作為匹配結(jié)果放入Packet包結(jié)構(gòu)中。流表匹配項格式為TLV，由于為了實現(xiàn)可軟件定義的網(wǎng)絡(luò)測量支持，流表必須釆用TLV格式的匹配項。

普通SDN交換機是無法區(qū)分測量包與正常流量包的。因此必須對協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)表即流表進行擴充，增加相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈接到原有協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)表上。SDN控制器需下發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)測量包解析流表到源端、目的端SDN交換機。這樣，測量包的特殊字段也可以動態(tài)的在流表項目匹配庫中得到匹配。開始測試前，控制器下發(fā)多條協(xié)議表修改消息，在起點、終點SDN交換機上修改原有協(xié)議解析表。這樣測量流量數(shù)據(jù)包進入包解析模塊時，就能正常解析測量包，并將測量包類型放入Packet結(jié)構(gòu)中保存，供Pipeline匹配相應(yīng)的測量Action操作。其他中間節(jié)點交換機不需要區(qū)分測量包與非測量包，直接把測量包當成普通IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)即可。圖3是一個改進的可支持SDN網(wǎng)絡(luò)測量的協(xié)議解析表示意圖。3Action 擴展

SDN交換機的Pipeline流表由多個流表項組成。SDN交換機將Pipeline送來的數(shù)據(jù)包進行匹配。在SDN交換機中，實際進行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)操作的是預(yù)先設(shè)計好的Action操作，由Action操作具體進行數(shù)據(jù)包處理。多個Action組合成一個Instruction?，F(xiàn)有OpenFlow實現(xiàn)了17種Action，其中給數(shù)據(jù)包進行封裝的Action有兩種：VLAN頭封裝和MPLS頭封裝。但是現(xiàn)有17種Action中，沒有專門考慮對網(wǎng)絡(luò)測量包進行處理。為了使Pipeline識別專用網(wǎng)絡(luò)測量包后能進行處理，需要添加新Action來增強OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的的擴展性，使得其能夠滿足網(wǎng)絡(luò)測量中對主動探測數(shù)據(jù)包和交互信令操作和處理的需求。新增Action有三個：

1）測量包打時間戳Action：交換機收到SDN控制器發(fā)來的Packet out報文后，在測量包打上時間戳（將時間寫入測量包載荷專用字段）然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳。

2）測量包ECHO Action：目的交換機收到測量包后，經(jīng)判斷自己為數(shù)據(jù)包目的時，如果為往返時延測量，則將測量包源地址及目的地址互換，并將包繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。

3）測量包回收Action：目的交換機收到測量包后，如果為往單向時延測量，則打下時間戳后，通過Packetin報文將測量包通過控制通道返回至SDN控制器。

本機制中采用現(xiàn)有的OpenFlow協(xié)議消息進行交換，未擴展新的OpenFlow協(xié)議消息?？刂破髋c交換機之間的通信釆用OpenFlow協(xié)議進行通信。通過本機制對網(wǎng)絡(luò)進行主動測量的過程中，直接采用現(xiàn)有的OpenFlow協(xié)議進行控制器與交換機之間的通信。對于網(wǎng)絡(luò)測量包的發(fā)出、提取，直接采用OpenFlow協(xié)議中的Asynchronous類型中Controller to switch類報文完成。SDN控制器發(fā)送Packetoutput報文生成測量包。測量結(jié)果回收由SDN交換機使用Packet input notification將測量包返回SDN控制器。測量中無需增加新的OpenFlow消息類型，這樣使得本機制具有更大的可通用性。

4實驗設(shè)計與結(jié)果分析

4.1實驗仿真平臺

本文搭建了一個基于SDN的端到端網(wǎng)絡(luò)主動測量系統(tǒng)測試環(huán)境，其中包括5臺服務(wù)器。其中1臺用于部署NOX控制器、4臺用于部署OpenFlow交換機?？刂破髋cOpenFlow交換機軟硬件環(huán)境為：兩路服務(wù)器CPU八核3.0G，16G內(nèi)存，配置8個GE千兆網(wǎng)絡(luò)接口，操作系統(tǒng) Linux Ubuntu 12。采用兩臺思博倫Testcenter SPT-3U 以太網(wǎng)測試儀作為背景流量的發(fā)生與接收。

測量組件網(wǎng)絡(luò)測量APP在NOX 控制器上運行?？刂破髋c交換機采用帶外管理的模式：NOX控制器的服務(wù)器采用多片網(wǎng)卡直連其他SDN交換機的專用網(wǎng)卡，作為專用通道用于協(xié)議通信。測試過程中，使用以太網(wǎng)測試儀模擬背景流量。背景流量由思博倫以太網(wǎng)測試儀從a接口注入網(wǎng)絡(luò)，接收端的以太網(wǎng)測試儀在h端口進行接收流量。背景流量采用TCP包進行發(fā)送，報文長度由100byte至1400byte逐漸遞增。速率由以太網(wǎng)測試儀調(diào)節(jié)后恒定在100Mbps。

4.2PING值與丟包率測量

SDN控制器設(shè)置第一臺SDN交換機為源交換機，第四臺為目的交換機。每秒發(fā)起一次測量任務(wù)，連續(xù)發(fā)10次，如產(chǎn)生丟包則補測。取10次測量結(jié)果算術(shù)平均值作為往返時延。測量包大小設(shè)為64byte，加上8個byte的前導(dǎo)字節(jié)以及12個byte幀間間隙，合計84byte。測量方法如下：

1）SDN控制器上運行的SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP下達PING值測量任務(wù)。

2）源交換機收到SDN控制器發(fā)來的PING的測量包后，在測量包打上時間戳（將當時準確時間寫入測量包時間戳字段）然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳。

3）目的交換機收到測量包后，經(jīng)判斷自己為數(shù)據(jù)包目的時，如果為往返時延測量，則將測量包源地址及目的地址互換，并將包繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。

4）最后源交換機通過Packetin報文將測量包通過控制通道返回至SDN控制器。

5）SDN控制器計算出往返時延返回給APP。

測量結(jié)果分析：實驗數(shù)據(jù)結(jié)果可見表1，從表1可知，PING值測量結(jié)果與由以太網(wǎng)測試儀直接進行PING測試得到的PING值基本一致。由于測量點不完全一樣，以太網(wǎng)測量結(jié)果稍大。在丟包率測量過程中，由于采用PC服務(wù)器搭建的OpenFlow軟交換機處理能力有限，成為網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸，在網(wǎng)絡(luò)背景流量包長為100byte、200byte時，試驗網(wǎng)絡(luò)中背景流量包丟包嚴重，測量包也同樣產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。測量包丟包率結(jié)果比由接收端以太網(wǎng)測試儀得到的背景流量丟包率稍低，這可能是因為OpenFlow軟交換機對于不通類型、大小的數(shù)據(jù)包在隊列滿時丟棄原則不同造成的。

4.3可用帶寬測量

SDN控制器上運行的SDN網(wǎng)絡(luò)測量APP下達可用帶寬測量任務(wù)。SDN控制器設(shè)置第一臺SDN交換機為源交換機，第四臺為目的交換機。測量包大小設(shè)為1400byte。測量方法如下：

SDN控制器控制源交換機不斷發(fā)出1400byte測量包，目的交換機將記錄測量包單向時延并返回給SDN控制器。SDN控制器線性增加發(fā)送速率，發(fā)現(xiàn)單向時延增加后停止測量。取5次1400測量包的發(fā)送速率算術(shù)平均值作為測量結(jié)果。如丟包率超過10%不能完成測量，則可用帶寬為零。由于同樣受到實驗網(wǎng)絡(luò)包轉(zhuǎn)發(fā)率的限制，試驗網(wǎng)絡(luò)達不到GE速率的線速轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)采用以太網(wǎng)測試儀多次實驗觀測，試驗網(wǎng)絡(luò)包轉(zhuǎn)發(fā)率軟交換機的轉(zhuǎn)發(fā)能力在0.4Mpps左右。以太網(wǎng)測試儀產(chǎn)生持續(xù)的100Mbps背景流不但占用了可用帶寬，而且在背景流包長較小時占用了較大的包轉(zhuǎn)發(fā)資源?？捎脦捓碚撝悼筛鶕?jù)包轉(zhuǎn)發(fā)率和背景流包長直接計算得出，作為可用帶寬測量的參考值。實驗結(jié)果見表1，實驗結(jié)果對比見圖5。

測量結(jié)果分析表明：可用帶寬測量結(jié)果與可用帶寬參考值基本吻合。這種基于測量包速率模型（PRM）的方法進行探測，網(wǎng)絡(luò)開銷較大。

5結(jié)論

本文提出了一種適用于SDN網(wǎng)絡(luò)的端到端的網(wǎng)絡(luò)主動測量機制。該機制充分利用了SDN網(wǎng)絡(luò)可軟件定義的特點，采用SDN交換機作為測試探針使用，對SDN控制器資源占用較少。實驗結(jié)果表明，該機制可以較好地實現(xiàn)SDN網(wǎng)絡(luò)端到端的網(wǎng)絡(luò)主動測量，在實驗室環(huán)境下測量結(jié)果較為準確，并且具有良好的可擴展性。研究小組正在對該機制進行進一步實驗測試，以提高測量精度并增加新的測量種類。

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