如何使用ODL進(jìn)行分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)一致的研究資料分析

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)體系越來(lái)越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)操作需要與其它IT操作的集成與協(xié)作，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)部署困難更新麻煩、手動(dòng)操作過(guò)多，網(wǎng)絡(luò)管理員分身乏術(shù)。對(duì)于以上問(wèn)題，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新是網(wǎng)絡(luò)研究者們探索的課題，進(jìn)而出現(xiàn)了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱SDN）的概念和方法。在SDN運(yùn)行過(guò)程中為提高其效率經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到分布式，分布式環(huán)境下必然存在著分布式的多任務(wù)并發(fā)，而多任務(wù)的并發(fā)因其并發(fā)特性將會(huì)導(dǎo)致時(shí)間和數(shù)據(jù)上的不一致，即分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)不一致。本論文即以此為目的展開研究，采用SDN透明化的開源框架OpenDayLight研究分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)一致的問(wèn)題。

　　分布式環(huán)境下多任務(wù)的并發(fā)場(chǎng)景經(jīng)常出現(xiàn)，分布式任務(wù)并發(fā)不一致即在分布式環(huán)境下因多任務(wù)并發(fā)造成任務(wù)到達(dá)時(shí)間以及數(shù)據(jù)的不一致，而時(shí)間及數(shù)據(jù)的不一致將導(dǎo)致分布式任務(wù)的失敗或集群效率及性能不高，因此必須解決分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)不一致的問(wèn)題。

　　在ODL 集群中同樣存在著分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)不一致的問(wèn)題，包括在時(shí)間上的不一致以及在數(shù)據(jù)上的不一致，而ODL 框架中目前沒(méi)有對(duì)應(yīng)的解決方案。

　　為解決ODL 集群中分布式任務(wù)并發(fā)在時(shí)間上協(xié)調(diào)不一致的問(wèn)題可以運(yùn)用ZooKeeper，ZooKeeper 是一個(gè)分布式的，開放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，本論文將ZooKeeper 部署到ODL 集群中，通過(guò)ZooKeeper 編碼實(shí)現(xiàn)屏障使得分布式任務(wù)并發(fā)在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)一致。

　　對(duì)于ODL 集群中分布式任務(wù)并發(fā)在數(shù)據(jù)上協(xié)調(diào)一致的問(wèn)題，可以通過(guò)本論文中提出的數(shù)據(jù)提交算法解決。

　　本論文主要工作是基于OpenDayLight 建立集群，在此基礎(chǔ)上利用ZooKeeper 及研究提出的數(shù)據(jù)提交算法解決分布式任務(wù)并發(fā)協(xié)調(diào)不一致的問(wèn)題，下面對(duì)OpenDayLight 及分布式任務(wù)并發(fā)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

　　OpenDayLight 架構(gòu)主要由應(yīng)用服務(wù)層、控制平面層、南向接口層和數(shù)據(jù)平面層四層構(gòu)成。

　　OpenDayLight 為應(yīng)用（App）提供開放的北向API。支持OSGi 框架和雙向的REST 接口。OSGi 框架提供給與控制器運(yùn)行在同一地址空間的應(yīng)用，而REST API 則提供給運(yùn)行在不同地址空間的應(yīng)用。所有的邏輯和算法都運(yùn)行在應(yīng)用中。

　　控制平面主要包含了基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和一些附加的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這些附加服務(wù)都可以通過(guò)插件的形式安裝加載，這增加了OpenDayLight 的靈活性，當(dāng)然了其穩(wěn)定性也是顯而易見的。

　　ODL 控制器采用OSGi 框架，OSGi 框架是面向Java 的動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)優(yōu)雅、完整和動(dòng)態(tài)的組件模型，應(yīng)用程序（Bundle）無(wú)需重新引導(dǎo)可以被遠(yuǎn)程安裝、啟動(dòng)、升級(jí)和卸載，通過(guò)OSGi 捆綁可以靈活地加載代碼與功能，實(shí)現(xiàn)功能隔離，解決了功能模塊可擴(kuò)展問(wèn)題，同時(shí)方便功能模塊的加載與協(xié)同工作。自Helium 版本開始使用Karaf 架構(gòu)，作為輕量級(jí)的OSGi 架構(gòu)，相較于早前版本的OSGi 提升了交互體驗(yàn)和效率，當(dāng)然其特性遠(yuǎn)不僅僅于此。

　　ODL 控制平臺(tái)引入了SAL （服務(wù)抽象層），SAL 北向連接功能模塊，以插件的形式為之提供底層設(shè)備服務(wù)，南向連接多種協(xié)議，屏蔽不同協(xié)議的差異性，為上層功能模塊提供一致性服務(wù)，使得上層模塊與下層模塊之間的調(diào)用相互隔離。SAL 可自動(dòng)適配底層不同設(shè)備，使開發(fā)者專注于業(yè)務(wù)應(yīng)用的開發(fā)。