原標題：基于網絡流量的SDN最短路徑轉發應用

網絡的轉發是通信的基本功能，其完成信息在網絡中傳遞，實現有序的數據交換。通過SDN控制器的集中控制，可以輕松實現基礎的轉發算法有二層MAC學習轉發和基于跳數的最短路徑算法。然而，網絡跳數并不是決定路徑優劣的唯一狀態。除了跳數以外，還有帶寬，時延等標準。本文將介紹如何通過SDN控制器Ryu開發基于流量的最短路徑轉發應用。

Forwarding Algorithm

目前基于流量的路由算法基本的解決思路有兩種：

(1) 首先基于跳數計算最優K條路徑，然后在這些路徑中選擇可用帶寬最大的路徑。

(2) 首先基于跳數計算最優路徑，歸一化路徑的評價分數，然后基于流量計算最優路徑，歸一化基于帶寬的評價;設置跳數和帶寬的權重，對基于跳數和帶寬的評分求其加權總和;按照加權求和值降序排序，取前K條作為最優評價路徑。

本文以第一種算法為例，介紹基于網絡流量的最短路徑轉發應用開發。第二種算法基于前者的基礎修改即可完成。

Network Awareness

首先我們需要編寫一個網絡感知應用，用于發現網絡的資源，包括節點，鏈路，終端主機等。并根據拓撲信息計算基于條數的最短路徑。開發此應用基本步驟如下：

創建繼承app_manager.RyuApp的應用network_awareness從topology.switches獲取拓撲信息，包括交換機節點信息，鏈路信息使用Networkx 創建拓撲圖的對象，用于存儲網絡拓撲使用Networkx的函數all_simple_paths(G, source, target, cutoff=None)計算K條最優路徑并存儲，該函數實現了Yen's algorithm

示例代碼可由muzixing/ryu/network_awareness獲取。

Note that: 以上的示例代碼中，拓撲信息的存儲并沒有使用networkx，所以讀者需要獨立完成基于networkx的存儲和算法調用部分。

Network Monitor

第二個應用是網絡流量監控應用。網絡流量監控應用完成網絡流量的實時監控，計算出實時的流量統計數據。基于本應用的數據，可以完成轉發算法的第二部分內容。示例代碼可由muzixing/ryu/network_monitor獲取。

為了讓其他模塊獲取到最新的流量信息，可在Ryu中自定義事件，具體教程請查看《基于Ryu打造自定義控制器》的自定義事件部分內容。不定義事件的情況下，需要將此模塊作為新模塊的CONTEXT。詳情可閱讀《Ryu:模塊間通信機制分析》的相關內容。

Forwarding Application

基于以上兩個模塊的數據，轉發應用模塊需要完成如下幾個步驟，從而完成基于流量的最優路徑轉發。

獲取network awareness和network monitor的數據將network monitor的數據整合到networkx存儲的網絡拓撲信息中比較最短K條路徑中各路徑的剩余帶寬，選擇最優路徑，剩余路徑為備份路徑和逃生路徑基于路徑信息，安裝流表項

整合流量信息代碼示例代碼如下, 其中，link2port為鏈路信息，bw_dict為network monitor模塊的流量數據。返回搜狐，查看更多

責任編輯：

總結

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