Two-Phase Load Balancing for Data Center Networks using OpenFlow

This invited paper describes an OpenFlow solution for two-phase load balancing optimized for data center networks. The solution uses aggregate flows and Proxy ARP procedure in order to achieve reduced size of OpenFlow tables, fast flow configuration and compatibility with standard Ethernet networks. The paper presents modification of the proposed solution, based on configuration of interconnected groups of aggregate flows. The paper also discusses the scalability of the solution

リンク故障を考慮した負荷分散ＩＰルーチング方式

インターネット需要が増えたことで，ネットワーク内のトラヒックが急速に増大し，輻輳や通信遅延を引き起こしている．Internet Protocol (IP) ネットワークにおけるそれらの対策としてはトラヒックが一部のリンクに集中しないような経路制御を行うことである．ネットワークにおいて適切な経路制御を行うことはネットワーク資源の有効利用やスループットの改善に繋がる. またネットワークにおいて故障が発生した際に，多くのサービスやユーザに大きく影響を与える．この影響を小さくすることでもネットワーク資源は有効に活用できる．本論文では，リンク故障が発生してもトラヒックを分散し，ネットワークの負荷分散を行う方式を提案する．過去に提案された負荷分散方式は，リンク故障が発生していない場合に，トラヒックを分散して負荷分散を行い，高い性能を示しているが，リンク故障が発生しネットワークが復旧するまでにおいては性能が保証されていない．提案方式ではリンク故障が発生した時においてもトラヒックの分散処理を行い，負荷分散を行う．考えられる方式として，リンク故障が発生した時に新たにすべてのリンクの分散比を再計算して割り当てを行う方式である全体最適化方式がある．しかし，すべてのリンクに対して再計算を行うと，復旧を考えた場合に効率が悪い．そこで，故障したリンクを経由する発着ノードにおいてのみ分散比を新たに再計算する局所最適化方式を提案する．この方式により，分散比を再計算する箇所を少なくすることで，再計算および再割り当ての効率が向上すると思われる．シミュレーションを用いてルーチング性能を評価した結果，ネットワーク輻輳率の低減においては，局所最適化方式は全体最適化方式とほぼ同等の性能を示し，計算時間においては局所最適化方式が全体最適化方式より良い性能を有していることを示す．電気通信大学201