Modularity-based controller deployment scheme for scalable software defined networks

Bipal Khanal

doi:10.1016/j.comnet.2026.112269

Modularity-based controller deployment scheme for scalable software defined networks

2026-04-01

0

PRE

AI

Md. Sarfaraj Alam Ansari *

DOI：10.1016/j.comnet.2026.112269

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软件定义网络的出现通过解耦控制平面和基础设施平面简化了网络管理。控制平面中的控制器为基础设施平面中的各种网络功能提供了管理便利。然而，随着网络规模和复杂性的增长，单一控制器成为瓶颈。引入多个分布式控制器，每个控制器管理网络的一部分，通过增强冗余性、可扩展性、可靠性和灵活性解决了这一问题。尽管具有诸多优势，但多个控制器带来了新的挑战，如控制器部署位置、控制器间的同步、网络成本增加以及复杂性。本文聚焦于控制器部署位置问题，旨在确定控制器的数量和最优部署位置。通过修改Clauset-Newman-Moore贪婪模块度最大化算法，在划分大规模网络为均衡分区的同时融入负载均衡。此外，基于平均延迟和最坏情况延迟提出了四种部署策略。提出的贪婪模块度控制器部署（GMCD）算法在七个不同网络规模的现实拓扑结构上进行了广泛评估，这些拓扑结构来自SND-lib、Internet Topology Zoo和Internet2 OS3E，结果表明该算法能有效实现控制器负载均衡，并在保持网络内部结构的同时最小化延迟。

Keyword:

Software defined networking

Controller placement problem

Community detection

Modularity

Load balancing

Modularity-based controller deployment scheme for scalable software defined networks

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