基于SDN的小區(qū)網(wǎng)絡(luò)控制研究與實(shí)現(xiàn)
本文選題:OpenFlow協(xié)議 + 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 ; 參考:《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:近年來(lái),隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)上所承載的數(shù)據(jù)流量出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)。為了應(yīng)對(duì)新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜,越來(lái)越難以適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的控制邏輯與轉(zhuǎn)發(fā)平面緊密耦合,并且網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備還要受制于設(shè)備廠商,這些情況都使得網(wǎng)絡(luò)難以編程管理。這些問(wèn)題都促使軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)這一新技術(shù)的出現(xiàn)。在SDN中,控制與轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)了分離。SDN還實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的可編程性,這有助于開(kāi)發(fā)人員管理網(wǎng)絡(luò)。本文研究了SDN架構(gòu)相關(guān)技術(shù),簡(jiǎn)要介紹了OpenFlow交換機(jī)中使用的流表、協(xié)議消息,還對(duì)Floodlight控制器進(jìn)行了研究。在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中,不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS),傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的QoS不能自動(dòng)化配置,難于編程。基于OpenFlow易于編程的特點(diǎn),本文使用DiffServ模型,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于SDN技術(shù)的QoS系統(tǒng),并且詳細(xì)闡述了QoS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),同時(shí)為了方便用戶配置管理QoS系統(tǒng),本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了REST API接口。在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中,用戶可能大量使用P2P應(yīng)用。使用P2P技術(shù)進(jìn)行文件下載會(huì)消耗大量網(wǎng)絡(luò)帶寬,并且增大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備負(fù)荷,使網(wǎng)絡(luò)易擁塞,最終降低用戶體驗(yàn)。本文基于Floodlight控制器,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了P2P流量管控系統(tǒng)來(lái)解決這些問(wèn)題。針對(duì)P2P流量的識(shí)別和控制,本文主要研究了端口識(shí)別法、應(yīng)用層特征識(shí)別法、傳輸層行為特征識(shí)別法等三種識(shí)別方法。本文使用SDN技術(shù),基于Floodlight控制器進(jìn)行模塊開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了P2P流量識(shí)別控制模塊。本文還詳細(xì)介紹了此模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),以及各部分REST API(用于管理上述三種識(shí)別方法)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并對(duì)模塊中使用的模式匹配算法進(jìn)行了詳解和實(shí)現(xiàn),同時(shí)本文還詳細(xì)介紹了在實(shí)現(xiàn)中使用的各種技術(shù)。為了驗(yàn)證QoS系統(tǒng)模塊和P2P流量識(shí)別控制模塊的功能,本文依據(jù)測(cè)試方案搭建了測(cè)試環(huán)境。將兩個(gè)模塊開(kāi)啟,分別進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明了用戶可以使用REST API配置QoS系統(tǒng),并且系統(tǒng)功能正常。同樣,測(cè)試結(jié)果也表明小區(qū)中可以使用P2P流量識(shí)別控制模塊來(lái)管理P2P流量。
[Abstract]:In recent years, with the continuous development of Internet technology, the data traffic on the Internet has been explosively growing. In order to cope with the new services and the requirements of the network, the traditional network becomes more and more complex and is becoming more and more difficult to adapt to the future development. In the traditional network, the control logic and the forwarding plane of the network forwarding equipment are in the traditional network. Tightly coupled, and network forwarding devices are also subject to device vendors, which make the network difficult to program management. These problems have led to the emergence of a new technology for software defined network (SDN). In SDN, the separation of.SDN from control and forwarding also implements the network programmability, which helps developers to manage the network. This paper studies the related technology of SDN architecture, briefly introduces the flow table, protocol message and Floodlight controller used in OpenFlow switch. In the cell network, different network services need different network service quality (QoS). The QoS of traditional network can not be configured automatically and is difficult to program. Based on OpenFlow The characteristics of programming, this paper uses the DiffServ model, designs and implements a QoS system based on SDN technology, and expounds the design and implementation of the QoS system in detail. At the same time, in order to facilitate the user configuration and management of QoS system, this paper designs and implements the REST API interface. In the community network, users may use P2P applications in a large amount. Using P2P technology into the network. The download of the line file will consume a lot of network bandwidth, and increase the network device load, make the network easy to congestion, and eventually reduce the user experience. Based on the Floodlight controller, this paper designs and implements the P2P traffic control system to solve these problems. In view of the identification and control of P2P traffic, this paper mainly studies the port recognition method and the application layer characteristics. Three identification methods, such as recognition method, transport layer behavior feature recognition method, etc., this paper uses SDN technology and Floodlight controller to develop the module, designs and implements the P2P flow recognition control module. This paper also introduces the design and implementation of this module, and the design and reality of each part of the REST API (used for the management of the three kinds of identification methods). In order to verify the functions of the QoS system module and the P2P traffic identification control module, the test environment is built on the basis of the test scheme. The two modules are opened to test the test node respectively. The results show that users can configure the QoS system using REST API and the system function is normal. Also, the test results show that the P2P traffic identification control module can be used to manage P2P traffic in the community.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP393.06;TP273
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,本文編號(hào):2018837
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