计算机应用

作者：贾梦瑶, 王兴伟, 张爽, 易波, 黄敏

单位：1. 东北大学 计算机科学与工程学院, 沈阳 110169;2. 东北大学 软件学院, 沈阳 110169;3. 东北大学 信息科学与工程学院, 沈阳 110819

关键词：卫星网络,网络模型,软件定义网络,容错,路由

基金：国家自然科学基金资助项目（61572123，61872073）；辽宁省高校创新团队支持计划资助项目（LT2016007）；教育部-中国移动科研基金资助项目（MCM20160201）。

鉴于卫星网络对安全性和应对故障的能力有很高的要求，引入了软件定义网络（SDN）技术，在网络中放置中央控制器来增强网络对故障的应对能力。首先，基于SDN的思想设计了一种卫星网络模型，计算了三层轨道上卫星运行的参数并构建星座；然后，采用分层路由的方法，设计了一种针对卫星网络的容错路由机制；最后，在Mininet平台上进行了仿真实验，将容错路由算法（FTR）的实验结果与基于链路感知的星间路由算法（LRSR）和多层卫星网络路由算法（MLSR）的实验结果进行了对比。对比结果表明，在网络中无损坏节点和链路的情况下，FTR的路由总延时比LRSR平均降低了6.06%，说明了引入SDN集中控制的有效性；FTR的丢包率比同样以最小延时为目标的MLSR降低了25.79%，说明了在网络模型中为中轨道（MEO）卫星设计临时存储路由机制的有效性。而当网络中节点和链路的失效情况比较严重时，FTR的路由总延时比LRSR降低了3.99%，比MLSR降低了19.19%；其丢包率比LRSR降低了16.94%，比MLSR降低了37.95%，说明了FTR的容错有效性。实验结果验证了基于SDN的卫星网络路由机制具有更好的容错能力。

来源：2019年第6期

《计算机应用》期刊编辑部

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