Data Plane

2015-2018，部分关于SDN数据平面的故障恢复文献粗读

SHEAR: A highly available and flexible network architecture marrying distributed and logically centralized control planes

• International Conference on Network Protocols
• 2016
• 问题：传统网络中检测故障方法笨重，而全部替换成SDN网络成本太大；
• 提出一种混合的网络架构，在传统网络中使用少量（2%-10%）的OpenFlow交换机代替传统交换机，将一个网络划分为几个域并使用传统的STP来定位故障，之后交给控制器处理；

Enhanced fast failover for software-defined smart grid communication networks

• IEEE Global Communications Conference
• 2016
• 问题：第一个针对智能电网提出的恢复策略；
• 在特定的应用场景（自动化基站，大范围监控，保护和控制）中实现两张恢复策略：中心控制、本地控制；

Scalable Multi-Failure Fast Failover via Forwarding Table Compression

• the Symposium on SDN Research
• 2016
• 问题：在使用本地备用路径策略时，过多较少使用的备用流表项会降低TCAM的可用空间；
• 分析了故障恢复的方法，并以此提出一种针对故障恢复的流表项压缩算法，使得能够使用更少的流表项来处理更多的故障；

Path switching: reduced-state flow handling in SDN using path information

• Conference on Emerging Networking Experiments and Technologies
• 2015
• 在SDN网络中一直实现基于路径的源路由，在数据包中加入该包的路由信息。只在摘要中提到failover mechanisms,其他内容和failover没什么关系；

Fast failover and switchover for link failures and congestion in software defined networks

• IEEE International Conference on Communications
• 2016
• 问题：将链路的阻塞也看成一种故障处理；
• 监控各个端口的流量并设置阈值，通过为每个<源，目的>预设置多个路径来实现负载均衡和快速故障恢复；

Fast Detection of Alternative Route under Unknown Failure on SDN Network

• IEEE Global Communications Conference
• 2017
• 问题：传统的备用路径只是绕过故障点，而没有考虑数据流对时延的要求；
• 在使用Dijkstra算法发现基于<源，目的>的备用路径后，再进行剪枝来筛选出最符合要求的路径；

Troubleshooting Data Plane With Rule Verification in Software-Defined Networks

• IEEE Transactions on Network and Service Management
• 2018
• 问题：探测故障的探针一次只能检测很有限的流规则，或者只能检测出某条链路故障而不能定位故障的具体位置。因此，确定故障位置或者故障的流规则需要大量的计算时间；
• 提出一直关于流规则的模型，针对每个交换机来最小化需要的探针数量。貌似没有恢复部分，纯的故障位置发现；

DEMUR: Dependable Multipath Routing in Software Defined Networking for ISP Backbone

• IEEE Global Communications Conference
• 2017
• 问题：多径路由中，各个路径的时延差距过大，导致目的节点需要大量空间来存储前到的数据包；
• 提出的方法能一定程度提供网络恢复能力；

A declarative failure recovery system in software defined networks

• IEEE International Conference on Communications
• 2016
• 问题：故障恢复时，需要针对不同应用实施不同的恢复方法；
• 两种故障恢复方法：控制器处理、本地流表项处理各有优劣。故障时，根据不同流对资源的需求，实行各自的策略，需要由网络操作员设置；

Generalized Recovery From Node Failure in Virtual Network Embedding

• IEEE Transactions on Network and Service Management
• 2017
• 问题：在虚拟网络中，一个物理节点或链路故障可能会影响多个虚拟网络；
• 提出两种贪婪方法：优先数量或者虚拟节点优先级来重映射虚拟网；

The show must go on: Fundamental data plane connectivity services for dependable SDNs

• computer communications
• 2017
• 提出问题：本地的故障恢复流表或组表必须预先配置，没有发送故障时的信息；有可能会将流引到其他的故障点；
• 提出三种基于OpenFLow协议的机制：无状态，标记，有状态；在数据平面实现inband network traversals。三种方法都能找打需要的路径，不过各有缺点：路径长度、新增的流表数、数据包头需要的标记数；

Surviving Multiple Failures in Multicast Virtual Networks With Virtual Machines Migration

• IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT
• 2016
• 问题：考虑组播虚拟网中，某个物理节点或链路故障；
   重新映射整个组播树，需要大量时间和计算；
   备用的节点可能存在资源不足；
• 对组播树中的其他节点进行筛选和排序（根据资源，和故障的节点等），选择合适的节点代替故障节点；