SDN多控制器共识机制研究综述

• 作者: 关建峰 牛晓彤 高先明 延志伟
• 来源期刊: 数据与计算发展前沿
• 关键词: 区块链 多控制器 共识算法 软件定义网络 拜占庭容错
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 区块链技术与应用专刊|Technology Applicaton of Blockchain
• 页码范围: 15-33
• 页数: 19页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11871/jfdc.issn.2096-742X.2021.01.002

摘要

[背景]伴随着区块链逐渐应用于新一代互联网络的域名、路由、公钥等基础设施,其重要性日益彰显.作为区块链以及整个分布式系统领域的核心技术,共识机制直接影响着区块链的处理能力、可扩展性及安全性,也影响着其在互联网基础设施中的根基.[目的]对软件定义网络SDN(Software Defined Network)中用于实现多控制器之间数据共享的共识机制设计进行综述,分析当前设计中存在的问题并提出解决方案,为相关研究工作提供参考.[方法]本文首先对共识机制的研究现状进行了概述,然后重点对SDN多控制器共识机制设计的研究现状进行了综述,对其中存在的问题进行了分析,并基于区块链技术提出了解决方案,介绍了当前将区块链技术应用于SDN网络的研究现状.[结果]当前SDN多控制器共识机制在实际部署中多采用以Raft为代表的宕机容错类共识机制,无法应对控制器或交换机等恶意行为,现有研究尝试引入拜占庭容错类共识解决该问题,并针对共识机制在SDN网络中的应用进行自适应设计以提高系统运行性能,但当前的SDN控制层中的用于实现控制器间数据共享的共识机制设计仍存在着共识网络部署不灵活、控制器运行共识机制带来巨大开销方面的问题.[结论]本文提出的基于区块链的控制器层数据共享第三方服务具有安全、可信、部署灵活等方面的优势,可为上述问题提供解决方案.本文提出的基于区块链的SDN网络可信基础设施作为数据共享服务的扩展架构,可为SDN提供多种安全可信服务.