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분산 클러스터 환경에서 오픈데이라이트 컨트롤러 성능 분석 및 최적화
Performance Analysis and Optimization of OpenDaylight Controller in Distributed Cluster Environment 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on computer and communication systems 컴퓨터 및 통신 시스템, v.6 no.11, 2017년, pp.453 - 462  

이솔이 (충북대학교 정보통신공학부) ,  김태홍 (충북대학교 정보통신공학부) ,  김태준 (충북대학교 정보통신공학부)

초록
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본 논문에서는 SDN (Software Defined Networking) 오픈소스 프레임워크인 오픈데이라이트(ODL, OpenDaylight) 컨트롤러 클러스터 환경에서 클러스터의 구조를 분석하며 고가용성(High availability)을 지원하는 컨트롤러 클러스터의 동작 방식을 다룬다. 또한 Raft 알고리즘의 리더 선정(Leader Election) 과정을 분석하고 효율적인 시스템 운용을 위한 Leader Election 과정의 개선 방안을 제안한다. 이와 함께 샤드(Shard) 리더와 샤드 팔로어의 성능차이를 제시하고, 기존과 제안 방식의 컨트롤러 클러스터의 성능을 비교 분석한다. 실험의 결과에 따르면 리더의 성능은 팔로어의 성능보다 좋으며 하나의 컨트롤러로 요청이 집중되어 전달될 때보다 분산된 컨트롤러로 요청이 전달될 때의 성능이 더 좋다. 따라서 제안 기법을 통하여 컨트롤러로의 요청을 분산함으로써 성능을 높일 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

OpenDaylight is an SDN (Software Defined Networking) open source framework, which is popular in network fields recently. This paper analyzes the performance of a controller cluster architecture by focusing on distributed datastore and Raft leader election algorithm. In addition, we propose an enhanc...

주제어

#오픈데이라이트   #클러스터   #처리량   #성능   #Raft 알고리즘   #리더 선정  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오픈데이라이트 프로젝트는 어떤 목적으로 진행되고 있는가? 오픈데이라이트 프로젝트는 SDN의 표준화를 수행하고 이를 통하여 SDN 환경이 기업에 도입되는 것을 앞당기기 위한 목적으로 진행되고 있으며 시스코, IBM, 레드햇, 마이 크로소프트(MS), 빅스위치 등 데이터센터 관련업체 대부분이 참여하고 있다. 현재 개발된 오픈데이라이트 프레임워크는 고가용성, 모듈성, 확장성을 갖추는 것을 목표로 하며 다중 프로토콜 컨트롤러 인프라를 지원하고 있다.
소프트웨어 정의 네트워킹은 어떠한 기술인가? 이에 따라서 개발된 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN, Software Defined Networking)이 최근에 큰 주목을 받고 있다. 이는 소프트웨어 기반으로 동작하며 네트워크에 구조적 유연성과 개방성을 제공할 수 있는 기술로써 구체적으로는 프로그래밍을 통하여 네트워크의 경로 설정, 제어 및 관리를 할 수 있도록 하는 차세대 네트워킹 기술이다. 이러한 프로그래머빌리티 (Programmability)를 통하여 확장성이 부족한 기존 네트워크 구조의 단점을 보완하고 새로운 기술과 새로운 요구사항 들을 네트워크에 용이하게 반영할 수 있다[1, 2].
Raft 알고리즘은 무엇인가? 분산 데이터스토어에서는 클러스터의 고가용성을 보장하기 위하여 Raft 알고리즘을 이용하여 각 샤드를 동기화 한다. Raft 알고리즘은 클러스터 내 컨트롤러에 이상이 생겼을 때 시스템이 문제없이 작동할 수 있도록 하는 알고리즘 이다. Raft 알고리즘은 또한 Leader Election 과정을 통하여 샤드의 리더, 캔디데이트, 팔로어를 결정한다[12, 13].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

  1. J. Y. Lee, "Software Defined Network (SDN)," Retrieved Dec., 2016, from http://www.bloter.net/archives/267815. 

  2. D. E. Suh et al., "Optimal Master Controller Assignment for Minimizing Flow Setup Latency in SDN," Computer Communications Workshops (INFOCOM WKSHPS), 2016 IEEE Conference on. IEEE, pp.421-422, 2016. 

  3. T. H. Kim et al., "Performance Evaluation and Optimal Operation Strategy of OpenDaylight Controller Cluster," J. KICS, Vol.41, No.12, pp.1801-1810, Dec., 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Colin Dixon, "Clustering in OpenDaylight," OpenDaylight Mini-Summit, Santa Clara, USA, Mar., 2016. 

  5. Y. H. Goo et al., "Data Processing Performance Evaluation of ODL Controller in a SDN Controller Cluster Environment," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp.1208-1209, Jan., 2016. 

  6. D. E. Suh, S. K. Jang, S. Han, S. H. Pack, T. H. Kim, and J. Y. Kwak, "On performance of OpenDaylight clustering," Netsoft 2016, Seoul, Korea, Jun., 2016. 

  7. W. S. Jung et al., "Performance Evaluation of ODL High Availability on the Distributed Controller Cluster Environment," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of Communications and Information Sciences, pp. 258-259, Nov., 2015. 

  8. S. Han et al., "A Study on OpenDaylight Distributed Controller Architecture," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp. 337-338, Jan., 2016. 

  9. Dixit, Advait et al., "Towards an elastic distributed SDN controller," ACM SIGCOMM Computer Communication Review, ACM, Vol.43. No.4. pp.7-12, 2013. 

  10. J. W. Kyung et al., "A load distribution scheme over multiple controllers for scalable SDN," Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), 2015 Seventh International Conference on. IEEE, pp.808-810, 2015. 

  11. S. E. Lee et al., "A CPU Load-Based Master Controller Election Scheme for Distributed SDN Controllers," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp.215-216, Jan., 2017. 

  12. Diego Ongaro et al., "In Search of an Understandable Consensus Algorithm," USENIX Annual Technical Conference 2014, Philadelphia, USA, Jun., 2014. 

  13. The Opendaylight Project/controller, Retrieved Dec., 2016, from https://github.com/opendaylight/controller. 

  14. The Raft Consensus Algorithm, Retrieved Dec., 2016, from https://raft.github.io. 

  15. Ongaro, Diego, "Consensus: Bridging theory and practice," Diss. Stanford University, 2014. 

  16. OpenDaylight Project, Retrieved Dec., 2016, from https://www.oepndaylight.org. 

  17. K. B. Noh et al., "A Study of Software Defined Networking Migration Method," Entrue Journal of Information Technology, Vol.13, No.3, pp.35-58, Dec., 2014. 

  18. J. H. You, W. S. Kim, and C. H. Yoon, "A Technical Trend and Prospect of Software Defined Network and OpenFlow," KNOM Review, Vol.15, No.2, pp.1-24, Dec., 2012. 

  19. Akka, Retrieved Dec., 2016, from https://www.akka.io. 

  20. Medved, Jan et al., "Opendaylight: Towards a model-driven sdn controller architecture," A World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM), 2014 IEEE 15th International Symposium on. IEEE, pp.1-6, 2014. 

  21. Moiz Raja, "MD-SAL Clustering Internals," OpenDaylight Summit 2015, Santa Clara, USA, Jul., 2015. 

  22. Neelakrishnan, Priyanka., "Enhancing scalability and performance in software-defined networks: An OpenDaylight (ODL) case study," Diss. San Jose State University, 2016. 

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