本文選題：軟件定義網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)編碼　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)編碼是一種可使多播傳輸速率達(dá)到理論上界的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)模型,網(wǎng)絡(luò)編碼使用存儲(chǔ)-編碼-轉(zhuǎn)發(fā)模型,在源節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)對(duì)欲傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼,并在接收節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的信息進(jìn)行解碼,可有效均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載并且節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬。然而在傳統(tǒng)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼,需要在路由器中添加支持網(wǎng)絡(luò)編碼的功能及多路多播路由協(xié)議,這對(duì)當(dāng)今基于封閉架構(gòu)的路由器來(lái)說(shuō)是難以做到的。軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面和數(shù)據(jù)面分離、采用邏輯集中的網(wǎng)絡(luò)控制、以及定義統(tǒng)一的交換機(jī)數(shù)據(jù)面訪問(wèn)接口,可以很方便地將新的協(xié)議和功能添加到網(wǎng)絡(luò)中,從而解決在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上難以進(jìn)行創(chuàng)新這個(gè)難題。本文研究在軟件定義網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼的關(guān)鍵技術(shù),并通過(guò)擴(kuò)展交換機(jī)和控制器的功能及Openflow協(xié)議規(guī)范實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼原型系統(tǒng),為研究人員在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中部署和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)編碼算法及應(yīng)用提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,本文仔細(xì)考慮了網(wǎng)絡(luò)編碼操作特殊性帶來(lái)的問(wèn)題并提出解決方法,針對(duì)OpenFlow擴(kuò)展提出一種快速擴(kuò)展的方法。在交換機(jī)上,本文實(shí)現(xiàn)了確定性編碼和隨機(jī)編碼的初始化、編碼、解碼操作;在控制器上,本文提供了多種多播多路徑路徑選擇算法,一種確定性編碼向量確定算法以及網(wǎng)絡(luò)編碼計(jì)算相關(guān)的多播組管理、流狀態(tài)維護(hù)、緩沖管理等功能模塊。使用者能夠選擇部分模塊和算法,配置自己的網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用。其次,本文利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)集中控制的特點(diǎn),提出了在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中對(duì)確定性線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼算法的優(yōu)化方案,降低了交換機(jī)中的編碼開(kāi)銷(xiāo)。
[Abstract]:Network coding is a kind of network transmission technology which can make the multicast transmission rate reach the theoretical bound. Different from the traditional network storage-forwarding model, network coding uses the storage-coding and forwarding model. Encoding the information to be transmitted at the source node and the intermediate node, and decoding the received information at the receiving node, can effectively balance the network load and save the network bandwidth. However, the network coding is realized in the traditional wired network. It is necessary to add the function of supporting network coding and multicast routing protocol to routers, which is difficult for routers based on closed architecture. By separating the control surface of the network device from the data surface, adopting the network control in the logical set, and defining the unified data surface access interface of the switch, the new protocols and functions can be added to the network conveniently. In order to solve the problem that it is difficult to innovate on the traditional network, this paper studies the key technology of implementing network coding on the software defined network. By extending the functions of switch and controller and Openflow protocol specification, a network coding prototype system is implemented, which provides an experimental platform for researchers to deploy and test network coding algorithms and applications in the actual network. In this paper, the problems brought by the particularity of network coding operation are carefully considered and the solutions are put forward, and a fast expanding method for OpenFlow extension is proposed. In this paper, the deterministic coding and the initialization and coding of random coding are realized on the switch. On the controller, this paper provides several multicast multipath selection algorithms, a deterministic coding vector determination algorithm, multicast group management, stream state maintenance, and network coding computation. Buffer management and other functional modules. Users can select some modules and algorithms, configure their own network coding applications. Secondly, this paper uses software to define the characteristics of centralized network control. An optimization scheme for deterministic linear network coding algorithm in software defined networks is proposed to reduce the coding overhead in switches.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.02

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