Software-defined networking (SDN) is a state-of-the-art architectural approach to network management that allows more flexible management of a complicated large-scale network. For providing services with high performance, availability, and scalability, server clustering is widely used. This study develops a server cluster based on OpenFlow, which is the most common SDN protocol. To utilize cluster resources effectively, this study focuses on the server-side load-balancing issue and increases the performance for a cluster of servers with different processing capabilities. We have proposed a novel load balancing algorithm, named dynamic weighted random selection (DWRS). DWRS considers the real-time server loads when dispatching requests to servers. Underutilized servers are assigned higher weights, so they have a higher possibility of being selected to process requests. To increase system performance, we modify the flow of packet handling in the Floodlight controller. A multi-threaded technique is used to effectively utilize the parallel processing capability of multiple cores, which speeds up the processing of packet-in messages when selecting the target server. This prevents the controller from becoming overloaded, especially when a large number of packet-in messages arrive. To demonstrate effectiveness and feasibility, we deploy our experimental environment using real hardware, instead of using Mininet to set up a virtual SDN testbed. Experimental results show that the proposed DWRS with multi-threaded implementation outperforms other policies, especially in a heterogeneous environment.

软件定义网络（SDN）是网络管理的最新体系结构方法，它允许对复杂的大型网络进行更灵活的管理。为了提供高性能，可用性和可伸缩性的服务，服务器群集被广泛使用。这项研究开发了基于OpenFlow的服务器群集，这是最常见的SDN协议。为了有效地利用群集资源，本研究着重于服务器端负载平衡问题，并提高了具有不同处理能力的服务器群集的性能。我们提出了一种新颖的负载均衡算法，称为动态加权随机选择（DWRS）。DWRS在将请求分发到服务器时会考虑服务器的实时负载。未充分利用的服务器被分配较高的权重，因此他们更有可能被选中来处理请求。为了提高系统性能，我们在Floodlight控制器中修改了数据包处理流程。使用多线程技术可有效利用多核的并行处理能力，从而在选择目标服务器时加快了处理入站消息的速度。这样可以防止控制器过载，特别是当大量入站消息到达时。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟的SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。我们在Floodlight控制器中修改数据包处理流程。使用多线程技术可有效利用多核的并行处理能力，从而在选择目标服务器时加快了处理入站消息的速度。这样可以防止控制器过载，特别是当大量入站消息到达时。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟的SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。我们在Floodlight控制器中修改数据包处理流程。使用多线程技术可有效利用多核的并行处理能力，从而在选择目标服务器时加快了处理入站消息的速度。这样可以防止控制器过载，特别是当大量入站消息到达时。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟的SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。使用多线程技术可有效利用多核的并行处理能力，从而在选择目标服务器时加快了处理入站消息的速度。这样可以防止控制器过载，特别是当大量入站消息到达时。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟的SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。使用多线程技术可有效利用多核的并行处理能力，从而在选择目标服务器时加快了处理入站消息的速度。这样可以防止控制器过载，特别是当大量入站消息到达时。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟的SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。为了证明有效性和可行性，我们使用真实的硬件部署了实验环境，而不是使用Mininet来建立虚拟SDN测试平台。实验结果表明，提出的具有多线程实现的DWRS优于其他策略，尤其是在异构环境中。