【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,各種應(yīng)用業(yè)務(wù)層出不窮,當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)所暴露出的擴(kuò)展性、安全性、穩(wěn)定性問題也越來越受到人們的關(guān)注。SDN (Software Deifned Networks,軟件定義網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)由于其數(shù)控分離,可編程的特點(diǎn),能夠有效地解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的問題,而受到了廣泛關(guān)注。其中由于SDN網(wǎng)絡(luò)配置不具備原子性,影響SDN網(wǎng)絡(luò)管理的效率,因此控制邏輯一致性是SDN的主要問題之一,也是SDN研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題�，F(xiàn)有的研究主要集中在解決單一的報文轉(zhuǎn)發(fā)丟包、報文轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路等問題,缺乏通用性強(qiáng),擴(kuò)展性高的解決方案。本文針對SDN網(wǎng)絡(luò)配置更新時的控制邏輯一致性的問題進(jìn)行研究,通過對交換機(jī)分類,對報文進(jìn)行標(biāo)記等方法,提出一種基于分類與標(biāo)簽的一致性算法,來解決SDN網(wǎng)絡(luò)配置問題,保證每報文一致性。主要完成的創(chuàng)新性工作有:(1)針對網(wǎng)絡(luò)配置更新過程中發(fā)生的控制邏輯不一致性問題,建立抽象模型,通過分析模型中的報文轉(zhuǎn)發(fā)信息和網(wǎng)絡(luò)配置信息,對問題進(jìn)行統(tǒng)一歸納,得到網(wǎng)絡(luò)配置中保證控制邏輯一致性的優(yōu)化目標(biāo):保證每報文一致性。(2)提出一種基于交換機(jī)分類和報文標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)配置更新算法,結(jié)合優(yōu)化目標(biāo),通過時序與邏輯兩方面,證明算法能夠保證網(wǎng)絡(luò)配置的每報文一致性。然后將此算法與當(dāng)前已有算法進(jìn)行性能比較。(3)在Ryu控制器中結(jié)合算法思想,設(shè)計并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置更新模塊,結(jié)合Mininet仿真平臺實(shí)現(xiàn)配置更新算法,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,驗(yàn)證算法的高效性與可行性。針對SDN網(wǎng)絡(luò)控制邏輯一致性問題,本文提出的算法可以有效解決網(wǎng)絡(luò)配置過程中發(fā)生的報文發(fā)送丟包、報文發(fā)送環(huán)路、網(wǎng)絡(luò)策略違背、每報文不一致性等問題。其主要優(yōu)勢有:(1)減少了網(wǎng)絡(luò)配置更新的時間;(2)降低了網(wǎng)絡(luò)配置更新過程中對控制器的負(fù)載;(3)降低了配置更新對網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)硬件的需求,提高了網(wǎng)絡(luò)配置更新的效率。
[Abstract]:With the rapid development of the Internet, a variety of application services emerge in endlessly, the current Internet architecture exposed the scalability, security, The problem of stability has been paid more and more attention to. SDN (Software Deifned Networks, software defines the network. Because of its characteristics of numerical control separation and programmable, it can effectively solve the current network problems, and has been paid more and more attention. Because the SDN network configuration does not have atomicity, it affects the efficiency of SDN network management, so the consistency of control logic is one of the main problems of SDN, and it is also a hot issue in the field of SDN research. The existing researches mainly focus on solving the problems of single packet forwarding, packet forwarding loop and so on, and lack the solution with strong generality and high expansibility. In this paper, the consistency of control logic in the update of SDN network configuration is studied. By classifying switches and marking packets, a consistency algorithm based on classification and label is proposed to solve the problem of SDN network configuration. Ensure consistency of each message. The main innovative works are as follows: (1) aiming at the inconsistency of control logic in the process of network configuration updating, the abstract model is established, and the problems are summed up by analyzing the message forwarding information and network configuration information in the model. The optimization goal of ensuring the consistency of control logic in network configuration is obtained. (2) A network configuration update algorithm based on switch classification and packet label is proposed. It is proved that the algorithm can ensure the consistency of every packet in network configuration. Then the performance of this algorithm is compared with the existing algorithms. (3) the network configuration update module is designed and implemented in the Ryu controller, and the configuration update algorithm is realized with the Mininet simulation platform, and the experimental simulation is carried out. Verify the efficiency and feasibility of the algorithm. In order to solve the problem of SDN network control logic consistency, the algorithm proposed in this paper can effectively solve the problems of packet loss, packet sending loop, network policy violation and inconsistency of each packet in the process of network configuration. Its main advantages are as follows: (1) reducing the time of network configuration updating; (2) reducing the load on controller in the process of network configuration updating; (3) reducing the requirement of configuration update to the hardware of network switch node and improving the efficiency of network configuration update.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.02

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本文編號：2178421