首页 理论教育网络性能验证的方法和技巧

网络性能验证的方法和技巧

【摘要】:对于F-RoFN的CSRP控制层,OC服务器被分配来支持所提议的架构,并通过3种虚拟机进行CSP控制、网络虚拟化和PCE方案。控制器和OFP传播时间的方案处理时间分别为1 ms和0.5 ms。然而,很明显在1∶1保护的情况下,网络传输成功率下降缓慢。总之,该机制能够准确地提高网络的安全性。最下面的几何图形表示网络没有保护,而其余的几何图形图形代表网络,分别为1∶1、2∶1和3∶1保护的网络。

为了评估该体系结构的可行性和有效性,我们搭建了一个光与无线网络的实验平台,如图7-3所示,它包含了控制层和数据层。我们之前的测试平台已经建立了带有弹性光网络的C-RoFN网络。详细地说,在数据平面中使用了两个模拟的RoF强度调节器和检测模块,它由一个以40 GHz频率工作的微波源驱动产生双边带。4个支持OpenFlow使能的配置了Finisar BV-WSSs弹性的ROADM节点部署在光网络中。我们使用Open vSwitch(OVS)作为OFP代理的软件,根据API来控制硬件,并在控制器和无线与光节点之间进行交互。在这项工作中,可以在服务器上运行的VMware ESXi v5.1创建的虚拟机中实现资源和OFP代理。我们将源与强度调节器一起部署,以模拟计算节点。虚拟操作系统可以方便地建立大型扩展的实验拓扑。此外,OFP代理用于模拟数据平面中的其他节点,以支持F-RoFN的OFP。对于F-RoFN的CSRP控制层,OC服务器被分配来支持所提议的架构,并通过3种虚拟机进行CSP控制、网络虚拟化和PCE方案。OC服务器作为插入,而RC服务器被用作无线频率资源监视器和分配。FC服务器被部署为CSP代理来执行计算。我们部署与RC相关的服务信息生成器,它实现了用于实验的批量F-RoFN服务。每个控制器服务器控制相应的资源,而数据库服务器负责维护交通工程数据库、连接状态和数据库的配置。

图7-3 实验测试平台和演示器设置

为了满足用户在5G中响应和弹性的要求,F-RoFN缩短了服务的延迟,并将远程处理资源放在本地使用端,从而利用了计算的优势,提高了服务效率。在实验中,通过几十个实验和控制器的计时性能来测量服务的设置/弹性延迟,这包括控制器的方案处理时间和为了观察和分析的OFP传播延迟。控制器和OFP传播时间的方案处理时间分别为1 ms和0.5 ms。设置时间(1.5 ms)比弹性延迟(1.3 ms)稍高一些,因为备份路径已经计算好了,并且可以通过切换来恢复服务。在试验台的基础上,我们对F-RoFN的服务进行了实验验证和设计,并在严重的流量负荷场景下对CSP的性能进行了评价,与不受保护的跨层优化进行了比较。这些请求是由从500 MHz到40 GHz的带宽随机分配的,而在计算中随机选择5%~20%的带宽。图7-4(a)到图7-4(c)比较了两个方案在传输成功率、资源占用率和阻塞率方面的表现。

图7-4(a)显示了F-RoFN网络的传输成功率,展示了CSP方案和无保护(CSO)F-RoFN网络。选择网络中故障的数量从0到10,收集了两种网络的成功率统计数据。很明显,随着故障量的增加,这两种网络的传输成功率逐渐降低,这是可以理解的。网络中出现的故障越多,源节点出现故障的可能性就越大。然而,很明显在1∶1保护的情况下,网络传输成功率下降缓慢。在没有保护的情况下,与无保护的网络相比,在任何其他条件下都有很高的成功率。总之,该机制能够准确地提高网络的安全性。在图7-4(b)中,我们可以看到4种F-RoFN网络的资源占用率。最下面的几何图形表示网络没有保护,而其余的几何图形图形代表网络,分别为1∶1、2∶1和3∶1保护的网络。在单次故障情况下,收集4种网络的资源占用率统计数据,资源占用率反映了已占用资源对整个无线、光网络和雾资源的百分比。随着负载的增加,所有网络的资源占用率逐渐增加。这是因为网络带宽一定时,负载越大,占用的网络资源越多。然而,在有保护的情况下,网络资源占用率比没有保护的要高。工作路径与保护路径的比值越小,资源占用率上升得越快。上述比值越小,说明用于保护的资源相对较多,从而提高了网络资源的占用率。在图7-4(c)中,我们可以看到4种F-RoFN网络的阻塞率,几何图形的意义和结果与图7-4(b)相似。这实际上很容易理解,因为网络占用了较多的资源,相应地增加了自然的阻塞率。

图7-4 传输成功率、资源占用率和在繁忙负载下的阻塞率