sdn測量論文簡介


Prelude: Ensuring Inter-Domain Loop-Freedom in SDN-Enabled Networks

來源:APNet: The Asia-Pacific Workshop on Networking

發表時間:2018

分類:應用

提出問題:因sdn部署在真實環境,與傳統網絡之間的矛盾導致互聯網性能降低,設計了名為Prelude的系統。

主要貢獻

  • 分析了BGP偏差對Internet路由的影響
  • 設計了Distinct-Match,允許任何兩個網絡驗證它們的SDN策略是否重疊
  • 設計的prelude可以檢測路由環路

相關工作:

  • SIDR觀察了SDN引起的轉發環路的問題並討論了如何檢測它們,同時以高誤報率為代價保護隱私。
  • VeriFlow 在單域網絡中驗證SDN規則
  • Sixpack

UMON: Flexible and Fine Grained Traffic Monitoring in Open vSwitch

來源:CoNEXT: International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies

發表時間:2015

分類:細化粒度

提出問題:現有OVS監控工具既不靈活也不足以支持許多監控應用。

主要貢獻

  • 設計UMON,將監控與轉發分離,並在OVS中提供靈活和細粒度的監控
  • OVS架構完美集成在UMON
  • 是UMON在可行的代價內完成監控

相關工作:

  • Pyretic
  • 基於流規則的測量結合動態粒度調整的策略,用於網絡異常檢測

Monocle: Dynamic, Fine-Grained Data Plane Monitoring

來源:CoNEXT: International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies

發表時間:2015

分類:

提出問題:因交換機中硬件或軟件故障導致的轉發問題

主要貢獻:

  • 設計和實現可以在SDN中所需的細粒度上運行的Monocle系統
  • 提供有關SAT解決方案
  • 制定和解決圖頂點着色問題來最小化Monocle的開銷

Jaal: Towards Network Intrusion Detection at ISP Scale

來源:CoNEXT: International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies

發表時間:2017

分類:安全

提出問題:ISP主要通過收集入口網關的流量分析攻擊,在網關處復制企業數據包,並將這些數據包轉發到中央網絡入侵檢測系統,將造成可拓展性問題

主要貢獻:

  • 設計了一種使用降維技術的算法來構建簡潔的數據包摘要,使其能夠進行高度准確的網絡入侵檢測。
  • 計了一種方法來將大量IDS規則轉為等效表示。
  • 在一個大型SDN測試平台上部署了Jaal,研究結果表明,通信開銷減少了約65%,攻擊檢測精度可以達到≈98%。

Responsive Multipath TCP in SDN-based Datacenters(和測量無關)

來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2015

分類:網絡性能

主要內容:提升數據中心的吞吐量


來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2015

主要內容:提出了一種將流量負載平衡應用於多播流量的方法。


Using SDN Technology to Mitigate Congestion in the OpenStack Data Center Network

來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2015

分類:網絡性能

主要內容:提升OpenStack的網絡性能,緩解網絡擁塞

方法:通過SDN技術定期監控和分析所有交換機端口的帶寬使用情況以及時發現網絡擁塞,並用VM實時遷移和路徑調整來緩解網絡擁塞。

對比實驗:

  • 與ECMP相比表現更好
  • VM實時遷移設計比路徑調整設計更有效地減輕網絡擁塞

相關工作:使用ECMP的胖樹拓撲用於數據中心

主要貢獻:

  • 新的VM實時遷移算法
  • 用SDN技術縮短VM實時遷移后的路徑中斷時間
  • 使用SDN技術動態調整路徑流量以緩解擁塞。

On using bargaining game for Optimal Placement of SDN controllers(難度稍大,建議學弟看看)

來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2016

分類:算法

提出問題:在實際大型網絡中控制器的數量和位置的決定是個待解決的問題(解決可拓展性問題)

相關工作:

  • 已證明控制器的最佳布局是NP難的問題,提出了一種啟發式方法最小化控制器和其控制的交換機之間的延遲
  • 考慮負載均衡,使用博弈論的方法找控制器的位置
  • 提出一種放置算法來最小化控制器之間的通信開銷

主要貢獻:將最小化控制器與交換機、控制器與控制器之間開銷及控制器之間的負載均衡為目標,確定控制器的數量和位置


A Flow Rule Timeout Assignment Algorithm for SDN-Assisted Network MIMO Systems(待定)

來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2018


Balance-based SDN Controller Placement and Assignment With Minimum Weight Matching

來源:ICC: IEEE International Conference on Communications

發表時間:2018

分類:算法

主要內容:和《On using bargaining game for Optimal Placement of SDN controllers》類似,提出了一種解決在廣域網中SDN控制器布局和分配問題的方法。

主要貢獻:

  • 用基於Kuhn-Munkres的算法解決控制器和交換機之間的分配問題
  • 提出一種遺傳算法用於解決控制器的分布問題

SDN-VSA: Modeling and Analysis of SDN Control Applications using Vector Spaces(測量無關)


COSTA: Cross-layer Optimization for Sketch-based Software Defined Measurement Task Assignment

來源:IWQoS: IEEE/ACM International Symposium on Quality of Service

發表時間:2015

分類:sketch

提出問題:TCAM限制了監控應用程序的個數

相關工作:

  • OpenSketch
  • DREAM

主要貢獻:

  • 設計了一種基於sketch的跨層優化系統COSTA,可以在測量精度和資源使用之間找到平衡
  • 將資源使用率降低近40%,准確率提升30%
  • 設計了近似最優的兩階段啟發式算法,以將在分配任務時,性能損失減少到可忽略的量

來源:IWQoS: IEEE/ACM International Symposium on Quality of Service

發表時間:2017

分類:網絡性能

提出問題:沒有一個有效的測量雙向鏈路的分組丟失的方法

相關工作:

  • Tulip
  • OWAMP
  • STING
  • ZING
  • TWAMP(雙向有源測量協議)

主要工作:
設計名為RINGLM的方法,用於檢測網絡中指定部分的所有雙向鏈路的分組丟失


CounterMap: Towards Generic Traffic Statistics Collection and Query in Software Defined Network

來源:IWQoS: IEEE/ACM International Symposium on Quality of Service

發表時間:2017

分類:網絡流量測量

提出問題:現缺少一個具有通用性的細粒度流量統計方法

相關工作

  • 傳統的流量測量工具:NetFlow,sFlow,Sniffer和SNMP
  • 流量收集方法:FlowSense、PayLess
  • OpenFlow和sFlow相結合進行異常檢測
  • Frenetic、Pyretic
  • 交換機調度策略:OpenTM、FlowCover

主要貢獻:

  • 證明了過期流量對網絡應用程序的重要性
  • 設計並實現了CounterMap平台,用於收集SDNl流量統計和查詢
  • 提出了一種啟發式交換機輪詢算法用於減少交換機之間的計數器冗余

SketchVisor: Robust Network Measurement for Software Packet Processing(后精讀)

來源:SIGCOMM: Conference of the ACM Special Interest Group on Data Communication

發表時間:2017

分類:sketch(流量測量)

提出問題:現有基於sketch的測量會消耗大量的CPU資源,在高流量的情況下性能將會下降

相關工作:

  • Sampling:
  • Sketches:OpenSketch、 SCREAM
  • TCAM:DREAM、PathQuery
  • Rule matching: ProgME、EverFlow、NetSight、MOZART、Trumpet

主要貢獻:

  • 提出了SketchVisor(快速路徑),在高流量負載也能保持高精度和性能。
  • 提出了一種新的top-k算法,用於跟蹤大流量的快速路徑
  • SketchVisor部署了一個集中控制平面,用於合並來自所有交換機的本地測量結果

Elastic Sketch: Adaptive and Fast Network-wide Measurements(后精讀)

來源:SIGCOMM: Conference of the ACM Special Interest Group on Data Communication

發表時間:2018

分類:sketch

提出問題:當前sketch的方法沒能實現在流量特征(帶寬,流量大小分布和數據包速率)變化大的情況下,仍能保持准確測量

相關工作:

  • UnivMon、FlowRadar (與本作最相關)
  • Trumpet
  • OpenSketch
  • SketchVisor
  • Marple
  • Pingmesh
  • DREAM

主要貢獻:

  • 提出了Elastic Sketch,具有通用、快速和准確性。並提出了兩種關鍵技術——sketch壓縮和separate elephant flows from mouse flows
  • 在p4,FPGA,GPU,CPU,多核CPU和OVS上測量實驗並運行良好

SketchLearn: Relieving User Burdens in Approximate Measurement with Automated Statistical Inference

來源:SIGCOMM: Conference of the ACM Special Interest Group on Data Communication

發表時間:2018

分類:sketch

提出問題:近似測量方法(采樣,top-k計數和sketch使用起來不方便,大量網絡流量競爭有限的資源會導致資源沖突造成的測量誤差

相關工作:

  • Hash tables:Trumpet
  • Rule matching and query languages:PacketHistroy 、Planck、EverFlow
  • Hardware enhancement:TCAM、TPP、Marple

主要貢獻:

  • SketchLearn可以實現各種流量統計,並可以接近最佳精度,解決了現有技術的局限性

Simon: Scriptable Interactive Monitoring for SDNs(測量無關)

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2015


CherryPick: Tracing Packet Trajectory in Software-Defined Datacenter Networks(待定)

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2015


Heavy-Hitter Detection Entirely in the Data Plane

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2017

分類:安全、異常檢測

提出問題:現有檢測Heavy-Hitter的方法難以在可接受的開銷下達到合理的准確性

相關工作:

  • Applications that use heavy hitters: DevoFlow 、Planck、UnivMon
  • Measuring per-flow counters: FlowRadar 、CounterBraids
  • Other heavy-hitter detection approaches:ProgME

主要貢獻:

  • 使用P4對HashPipe進行原型設計

Network-Wide Heavy Hitter Detection with Commodity Switches

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2018

分類:安全、異常檢測

上兩篇沒大看懂,先看幾篇中文文獻過度下


Instrumenting Open vSwitch with Monitoring Capabilities: Designs and Challenges

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2018

分類:流量測量

提出問題:如今很少有在OVS上進行流量測量的設計方案

主要內容:通過研究資源消耗,測量精度,實現復雜性和對切換速度的影響之間的相應權衡,設計一個在OVS上進行流量測量的方案

相關工作:

  • 傳統:Netflow、sFlow、IPFIX、Jflow 、Cflowd 和NetStream
  • OpenSketch
  • DREAM
  • FlowRadar
  • Trumpet

SDProber: A Software Defined Prober for SDN(后精讀)

來源:SOSR: The Symposium on SDN Research

發表時間:2018

分類:網絡性能測量

主要內容:使用SDN技術降低主動延遲測量所涉及的成本;SDN如何促進對不同條件測量的適應性

相關工作:

  • NetSight
  • Everflow
  • SLAM
  • OpenNetMon
  • Pingmesh


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