引用本文：
徐姝瑶，陈辉. Raft算法在SPTN分布式控制器集群中的应用[J]. 光通信技术，2021，45（11）：31-35.
徐姝瑶，陈 辉*
（桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林541004）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：为提高软件定义分组传送网（SPTN）信息传输的灵活性和可用性，在软件定义网络（SDN）构架下引入了集中管控的SDN控制器作为SPTN的核心，实现控制转发分离。通过使用Raft算法在SPTN中集群部署，使多个SDN控制器协同工作，解决了单一的控制器节点在可靠性、扩展性方面的问题。SDN控制器集群利用ETCD数据库实现了Raft算法的选举、控制器主备切换、数据同步和持久化等功能。实验结果表明：Raft算法在SDN控制器集群中可以正常应用，并且在网络业务便捷开通和网络信息传输的灵活性和可靠性等方面性能有所提升。
关键词：Raft算法；软件定义网络控制器；软件定义分组传送网
中图分类号：TN914 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2021）11-0031-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.11.006
0 引言
随着5G时代的到来，传送网管控系统和上层业务协同编排的交互联动需求更加明确，协同管控、网络切片管控和智能运维成为新的研究热点，软件定义网络（SDN）控制器架构[1-2]的出现对未来网络的发展起着至关重要的作用。为了保证SDN工作的逻辑策略及其它重要元素都集中在控制层[3]，控制器成为提高SDN可扩展性的关键。使多控制器之间保持一致性的方法是在多控制器集群节点上运行一致性算法。Paxos算法是目前应用最广泛、解决分布式一致性问题最有效的算法之一，但是该算法难于理解，在实际中难以实现。因此，本文设计在软件定义分组传送网（SPTN）中集群部署SDN控制器，并使用分布式一致性算法——Raft算法[4-5]，以确保分布式控制器节点之间关键数据复制的强一致性，提高网络的可用性和稳定性[6]。
5 结束语
本文针对SDN的功能需求和整体模型提出了适用于SPTN的SDN控制器的总体架构；对Raft算法在SPTN中的分布式控制器集群节点应用适配进行研究，实现了主备控制器节点数据一致性；利用控制器节点主备同步机制提高控制器集群的可用性、可扩展性和分布式冗余抗灾能力。实验结果表明：应用了Raft算法的控制器集群在冗余抗灾方面的性能有了很大的提升，可自动选举主控制器并向全网下发业务。