Today's data centers host online services on multiple servers, with a front-end load balancer directing each client request to a particular replica. Dedicated load balancers are expensive and quickly become a single point of failure and congestion. The OpenFlow standard enables an alternative approach where the commodity network switches divide traffic over the server replicas, based on packet-handling rules installed by a separate controller. However, the simple approach of installing a separate rule for each client connection (or "microflow") leads to a huge number of rules in the switches and a heavy load on the controller. We argue that the controller should exploit switch support for wildcard rules for a more scalable solution that directs large aggregates of client traffic to server replicas. We present algorithms that compute concise wildcard rules that achieve a target distribution of the traffic, and automatically adjust to changes in load-balancing policies without disrupting existing connections. We implement these algorithms on top of the NOX OpenFlow controller, evaluate their effectiveness, and propose several avenues for further research

چکیده

مراکز داده امروزه میزبان سرویس های آنلاین بر روی چندین سرور هستند، و دارای یک متعادل کنندۀ بار نهایی هستند که هر درخواست کاربر را به یک نسخه خاص هدایت می کند. متعادل کننده های اختصاصی بار، گران قیمت هستند و سریعاً یک نقطه شکست و ازدحام منحصربفرد می شوند. استاندارد OpenFlow، شیوه ای راهکاری فراهم می کند که در آن سوییچ های مصرفی شبکه، ترافیک را براساس قواعد بررسی بسته، که توسط یک کنترلر مجزا نصب شده، میان نسخه های سرور تقسیم بندی می کنند. هرچند، روش سادۀ برقراریِ یک قاعده مجزا برای اتصال هر کاربر (یا “microflow”) منجر به تعداد عظیمی از قواعد در سوییچ ها و باری سنگین برروی کنترلر می گردد. استدلال ما این است که کنترلر باید از پشتیبانیِ سوییچ از قواعد جایگزین شوندۀ عام (wildcard) به عنوان راهکاری مقیاس پذیر تر بهره گیرند تا به توزیع موردنظر برای ترافیک برسند و بطور خودکار با تغییرات موجود در رویه های متعادل سازی بار، بدون قطع کردنِ اتصال موجود، تطبیق یابند. ما این الگوریتم ها را برروی کنترلر NOX OpenFlow پیاده سازی و اثربخشی آنها را ارزیابی کردیم و چندین راستا برای پژوهش های آینده پیشنهاد کرده ایم.

1-مقدمه

سرویس های آنلاین - همچون، موتور های جستجو، وب سایت ها و شبکه های اجتماعی - اغلب برای ظرفیت های بالاتر و اعتبار بهتر، برروی چندین سرور تکرار یا نسخه برداری می شوند. در یک مرکز داده منفرد یا یک موسسه، متعادل کننده بار نهایی، نوعاً هر درخواست کاربر را به یک نسخه خاص هدایت می کند. یک متعادل کننده اختصاصی بار که از consistent hashing (درهم سازی یا هش سازگار) استفاده می کند، امروزه راهکاری محبوب است ولی جزئی اضافی و گران از سخت افزار است و قابلیت سفارشی سازی محدودی دارد...