sdn测量论文简介

时间：2022-12-23 06:30:40

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

来源：APNet: The Asia-Pacific Workshop on Networking

发表时间：2018

分类：应用

提出问题：因sdn部署在真实环境，与传统网络之间的矛盾导致互联网性能降低，设计了名为Prelude的系统。

主要贡献

  • 分析了BGP偏差对Internet路由的影响
  • 设计了Distinct-Match，允许任何两个网络验证它们的SDN策略是否重叠
  • 设计的prelude可以检测路由环路

相关工作：

  • SIDR观察了SDN引起的转发环路的问题并讨论了如何检测它们，同时以高误报率为代价保护隐私。
  • VeriFlow 在单域网络中验证SDN规则
  • Sixpack

UMON: Flexible and Fine Grained Traffic Monitoring in Open vSwitch

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

发表时间：2015

分类：细化粒度

提出问题：现有OVS监控工具既不灵活也不足以支持许多监控应用。

主要贡献

  • 设计UMON,将监控与转发分离，并在OVS中提供灵活和细粒度的监控
  • OVS架构完美集成在UMON
  • 是UMON在可行的代价内完成监控

相关工作：

  • Pyretic
  • 基于流规则的测量结合动态粒度调整的策略，用于网络异常检测

Monocle: Dynamic, Fine-Grained Data Plane Monitoring

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

发表时间：2015

分类：

提出问题：因交换机中硬件或软件故障导致的转发问题

主要贡献：

  • 设计和实现可以在SDN中所需的细粒度上运行的Monocle系统
  • 提供有关SAT解决方案
  • 制定和解决图顶点着色问题来最小化Monocle的开销

Jaal: Towards Network Intrusion Detection at ISP Scale

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

发表时间：2017

分类：安全

提出问题：ISP主要通过收集入口网关的流量分析攻击，在网关处复制企业数据包，并将这些数据包转发到*网络入侵检测系统，将造成可拓展性问题

主要贡献：

  • 设计了一种使用降维技术的算法来构建简洁的数据包摘要，使其能够进行高度准确的网络入侵检测。
  • 计了一种方法来将大量IDS规则转为等效表示。
  • 在一个大型SDN测试平台上部署了Jaal，研究结果表明，通信开销减少了约65％，攻击检测精度可以达到≈98％。

Responsive Multipath TCP in SDN-based Datacenters（和测量无关）

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2015

分类：网络性能

主要内容：提升数据中心的吞吐量

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2015

主要内容：提出了一种将流量负载平衡应用于多播流量的方法。

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

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2015

分类：网络性能

主要内容：提升OpenStack的网络性能，缓解网络拥塞

方法：通过SDN技术定期监控和分析所有交换机端口的带宽使用情况以及时发现网络拥塞，并用VM实时迁移和路径调整来缓解网络拥塞。

对比实验：

  • 与ECMP相比表现更好
  • VM实时迁移设计比路径调整设计更有效地减轻网络拥塞

相关工作：使用ECMP的胖树拓扑用于数据中心

主要贡献：

  • 新的VM实时迁移算法
  • 用SDN技术缩短VM实时迁移后的路径中断时间
  • 使用SDN技术动态调整路径流量以缓解拥塞。

On using bargaining game for Optimal Placement of SDN controllers（难度稍大，建议学弟看看）

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2016

分类：算法

提出问题：在实际大型网络中控制器的数量和位置的决定是个待解决的问题（解决可拓展性问题）

相关工作：

  • 已证明控制器的最佳布局是NP难的问题，提出了一种启发式方法最小化控制器和其控制的交换机之间的延迟
  • 考虑负载均衡，使用博弈论的方法找控制器的位置
  • 提出一种放置算法来最小化控制器之间的通信开销

主要贡献：将最小化控制器与交换机、控制器与控制器之间开销及控制器之间的负载均衡为目标，确定控制器的数量和位置

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

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2018

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

来源：ICC: IEEE International Conference on Communications

发表时间：2018

分类：算法

主要内容：和《On using bargaining game for Optimal Placement of SDN controllers》类似，提出了一种解决在广域网中SDN控制器布局和分配问题的方法。

主要贡献：

  • 用基于Kuhn-Munkres的算法解决控制器和交换机之间的分配问题
  • 提出一种遗传算法用于解决控制器的分布问题

SDN-VSA: Modeling and Analysis of SDN Control Applications using Vector Spaces(测量无关)

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

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

发表时间：2015

分类：sketch

提出问题：TCAM限制了监控应用程序的个数

相关工作：

  • OpenSketch
  • DREAM

主要贡献：

  • 设计了一种基于sketch的跨层优化系统COSTA，可以在测量精度和资源使用之间找到平衡
  • 将资源使用率降低近40%，准确率提升30%
  • 设计了近似最优的两阶段启发式算法，以将在分配任务时，性能损失减少到可忽略的量

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

发表时间：2017

分类：网络性能

提出问题：没有一个有效的测量双向链路的分组丢失的方法

相关工作：

  • Tulip
  • OWAMP
  • STING
  • ZING
  • TWAMP（双向有源测量协议）

主要工作：
设计名为RINGLM的方法，用于检测网络中指定部分的所有双向链路的分组丢失

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

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

发表时间：2017

分类：网络流量测量

提出问题：现缺少一个具有通用性的细粒度流量统计方法

相关工作

  • 传统的流量测量工具：NetFlow，sFlow，Sniffer和SNMP
  • 流量收集方法：FlowSense、PayLess
  • OpenFlow和sFlow相结合进行异常检测
  • Frenetic、Pyretic
  • 交换机调度策略：OpenTM、FlowCover

主要贡献：

  • 证明了过期流量对网络应用程序的重要性
  • 设计并实现了CounterMap平台，用于收集SDNl流量统计和查询
  • 提出了一种启发式交换机轮询算法用于减少交换机之间的计数器冗余

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

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

发表时间：2017

分类：sketch（流量测量）

提出问题：现有基于sketch的测量会消耗大量的CPU资源，在高流量的情况下性能将会下降

相关工作：

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

主要贡献：

  • 提出了SketchVisor（快速路径），在高流量负载也能保持高精度和性能。
  • 提出了一种新的top-k算法，用于跟踪大流量的快速路径
  • SketchVisor部署了一个集中控制平面，用于合并来自所有交换机的本地测量结果

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

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

发表时间：2018

分类：sketch

提出问题：当前sketch的方法没能实现在流量特征（带宽，流量大小分布和数据包速率）变化大的情况下，仍能保持准确测量

相关工作：

  • UnivMon、FlowRadar （与本作最相关）
  • Trumpet
  • OpenSketch
  • SketchVisor
  • Marple
  • Pingmesh
  • DREAM

主要贡献：

  • 提出了Elastic Sketch，具有通用、快速和准确性。并提出了两种关键技术——sketch压缩和separate elephant flows from mouse flows
  • 在p4，FPGA，GPU，CPU，多核CPU和OVS上测量实验并运行良好

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

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

发表时间：2018

分类：sketch

提出问题：近似测量方法（采样，top-k计数和sketch使用起来不方便，大量网络流量竞争有限的资源会导致资源冲突造成的测量误差

相关工作：

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

主要贡献：

  • SketchLearn可以实现各种流量统计，并可以接近最佳精度，解决了现有技术的局限性

Simon: Scriptable Interactive Monitoring for SDNs（测量无关）

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2015

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

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2015

Heavy-Hitter Detection Entirely in the Data Plane

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2017

分类：安全、异常检测

提出问题：现有检测Heavy-Hitter的方法难以在可接受的开销下达到合理的准确性

相关工作：

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

主要贡献：

  • 使用P4对HashPipe进行原型设计

Network-Wide Heavy Hitter Detection with Commodity Switches

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2018

分类：安全、异常检测

上两篇没大看懂，先看几篇中文文献过度下

Instrumenting Open vSwitch with Monitoring Capabilities: Designs and Challenges

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2018

分类：流量测量

提出问题：如今很少有在OVS上进行流量测量的设计方案

主要内容：通过研究资源消耗，测量精度，实现复杂性和对切换速度的影响之间的相应权衡，设计一个在OVS上进行流量测量的方案

相关工作：

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

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

来源：SOSR: The Symposium on SDN Research

发表时间：2018

分类：网络性能测量

主要内容：使用SDN技术降低主动延迟测量所涉及的成本；SDN如何促进对不同条件测量的适应性

相关工作：

  • NetSight
  • Everflow
  • SLAM
  • OpenNetMon
  • Pingmesh
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