本文選題：云數(shù)據(jù)中心 + 云計(jì)算　； 參考：《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：云計(jì)算技術(shù)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和虛擬化的基礎(chǔ)上堆疊出來(lái)的一個(gè)綜合性技術(shù)棧,旨在改變傳統(tǒng)資源的利用方式和利用率。數(shù)據(jù)中心作為云計(jì)算首要應(yīng)用場(chǎng)景,迫切需要這種資源利用方式提高計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源利用率。傳統(tǒng)的非云的數(shù)據(jù)中心,以客戶端-服務(wù)端模式為主即南北向流量;當(dāng)今的云數(shù)據(jù)中心中,以大數(shù)據(jù)為代表的分布式計(jì)算造就了與以往不一樣的流量模型即東西向流量。在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心中,東西向網(wǎng)絡(luò)流量模型需要更低的虛機(jī)間的時(shí)延,結(jié)合云架構(gòu)分析以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化,同時(shí),虛擬機(jī)遷移對(duì)大二層的需求,對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。更是由于傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)天生的缺陷性,對(duì)二層廣播報(bào)文的泛洪處理機(jī)制,更是難以應(yīng)對(duì)云數(shù)據(jù)中心的大二層的需求。大二層技術(shù)提出是為了實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)遷移,全局可二層通信,保障數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)高可用性。但是傳統(tǒng)二層網(wǎng)絡(luò)的先天缺陷性,導(dǎo)致二層的規(guī)模不能太大,會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴,廣播風(fēng)暴會(huì)進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)性能,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)和延遲增高。傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)泛洪的廣播報(bào)文處理機(jī)制就是限制大二層發(fā)展的決定性因素。大量的廣播報(bào)文泛洪占用了寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,而且廣播風(fēng)暴除了占據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬,同時(shí)也會(huì)消耗專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)處理器的處理時(shí)間和資源,造成更大的網(wǎng)絡(luò)延遲。正是由于基于泛洪的二層廣播報(bào)文的處理機(jī)制導(dǎo)致了局域網(wǎng)的arp攻擊,局域網(wǎng)arp攻擊就是利用的二層廣播的設(shè)計(jì)上的缺陷性,以偽造arp響應(yīng)的方式改變網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的走向,分析和竊取同網(wǎng)絡(luò)用戶的各種數(shù)據(jù)。因而,基于泛洪的廣播報(bào)文處理機(jī)制已經(jīng)完全限制了云數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)作為一種漸漸成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),漸漸的展現(xiàn)出了它的優(yōu)勢(shì),尤其是在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用。全局的信息掌控能力以及邏輯上集中控制是其核心設(shè)計(jì)思想;以一定的標(biāo)準(zhǔn)定義底層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備并將其控制功能抽象到控制器端;其提供北向接口快速定義、部署和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置,靈活多變。本論文針對(duì)云數(shù)據(jù)中心的大二層、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、廣播報(bào)文泛洪以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)的全局信息掌控和邏輯上集中的特點(diǎn),設(shè)計(jì)一種避免廣播報(bào)文泛洪的處理機(jī)制,在云平臺(tái)虛擬網(wǎng)絡(luò)處修改初始化的信息并攔截arp請(qǐng)求,利用SDN控制器的全局信息掌控的能力,把a(bǔ)rp請(qǐng)求在云虛擬網(wǎng)絡(luò)中按照SDN的OpenFlow通信協(xié)議發(fā)送到SDN控制器,并利用SDN控制器框架提供的北向API接口設(shè)計(jì)自定義arp處理機(jī)制,偽造arp響應(yīng)。這種設(shè)計(jì)避免廣播報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中泛洪,有效的降低了網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬負(fù)載和通信時(shí)延。結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)流量特點(diǎn)和OpenStack云網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),設(shè)計(jì)云網(wǎng)絡(luò)初始化和特定協(xié)議數(shù)據(jù)的走向。按照我們?cè)O(shè)計(jì)的思想,在對(duì)OpenStack現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)的最大兼容性的基礎(chǔ)上,對(duì)OpenSta ck云網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)流量的架構(gòu)上做出最小最優(yōu)的調(diào)整。在論文的第二章節(jié),主要是完成對(duì)OpenStack對(duì)虛擬交換機(jī)初始化的修改,除了要實(shí)現(xiàn)對(duì)默認(rèn)流表的添加,還需要對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)虛擬化端的虛擬交換機(jī)也要做出相應(yīng)的修改,以匹配修改的目的;根據(jù)我們的優(yōu)化設(shè)計(jì),我們分析了OVS的工作機(jī)制和架構(gòu),首先對(duì)OVS自定義動(dòng)作的分析和實(shí)現(xiàn),完成對(duì)自定義動(dòng)作的添加。然后我們按照OVS的框架的設(shè)計(jì)特點(diǎn)對(duì)自定義動(dòng)作的解析和執(zhí)行。在論文的第三章,首先分析了選用的控制器的架構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)特征,根據(jù)架構(gòu)的協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和事件分配處理機(jī)制,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了ARP分流機(jī)制以提高控制器的響應(yīng)速度,并進(jìn)一步修改控制器框架實(shí)現(xiàn)對(duì)arp請(qǐng)求的全局處理,至此實(shí)現(xiàn)了OpenStack的arp無(wú)洪泛定向處理。論文的第四章主要是對(duì)本設(shè)計(jì)的功能上的驗(yàn)證和性能分析,對(duì)本設(shè)計(jì)的優(yōu)化效果在針對(duì)性的參數(shù)上做了驗(yàn)證和對(duì)比分析,證明了本設(shè)計(jì)的優(yōu)化效果�？傊�,結(jié)合SDN設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)一種無(wú)洪泛的廣播流量處理機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)性能上的改變是顯而易見(jiàn)的。
[Abstract]:Cloud computing technology is a comprehensive technology stack which is stacked on the basis of traditional network , storage and virtualization . It is designed to improve the utilization and utilization of traditional resources . On the basis of the maximum compatibility of the current network of OpenSta ck , the minimum optimal adjustment is made on the network traffic structure of OpenSta ck cloud network . In the second chapter of the paper , we mainly finish the modification of the initialization of the virtual switch . In chapter 3 of the paper , we analyze the architecture design and the architecture of OVS . In chapter 3 of the paper , we analyze the design and implementation of OVS . Then we design and implement ARP shunting mechanism to improve the response speed of the controller . In the third chapter , we design and implement ARP shunting mechanism to improve the response speed of the controller .

【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.0

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊艷松;夏俊杰;華一強(qiáng);;SDN產(chǎn)業(yè)進(jìn)展研究[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2014年03期

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本文編號(hào)：1771264