【摘要】：未來承載網(wǎng)絡(luò)是一種能夠智能靈活、高效可靠承載網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,能夠適應海量的節(jié)點和設(shè)備并支持不同類型的服務(wù)與應用。為用戶提供更快速、更精確的信息服務(wù),海量信息共享、信息分析、信息挖掘已成為各行各業(yè)的共同需求,網(wǎng)絡(luò)如何更快速、更靈活地匹配業(yè)務(wù)的發(fā)展需求,成為關(guān)鍵性因素之一。而軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的特性給網(wǎng)絡(luò)與運營商帶來了新的機會,因此基于SDN的未來網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為主要發(fā)展方向之一。傳送網(wǎng)是各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò),作為現(xiàn)代通信網(wǎng)中基礎(chǔ)的部分。為了滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求,其規(guī)模增長越來越快,資源數(shù)據(jù)量越來越大,但在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計這樣一個具有經(jīng)濟意義和社會意義的重要領(lǐng)域內(nèi),目前的研究仍未能深入。網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)龐大,底層物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多樣,網(wǎng)絡(luò)情況復雜,若能利用SDN技術(shù)抽象底層網(wǎng)絡(luò)信息,使用信息化、智能化的技術(shù)手段分配資源,對規(guī)劃設(shè)計將有較大提升。軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)(Software Defined Network Planning System,SDNP)就是著眼于SDN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計需求,利用SDN控制器擁有整個網(wǎng)絡(luò)的全局視圖,網(wǎng)絡(luò)拓撲自動獲取和網(wǎng)絡(luò)資源抽象的能力,對SDN控制器進行擴展,以支持網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)構(gòu)建,網(wǎng)絡(luò)性能實時測評,實時下發(fā)流表完成配置等工作,突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)的種種限制與不足。作為支持高效網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的創(chuàng)新性應用平臺,軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)對于未來承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展具有非常重要的研究意義和應用價值。本文針對以上情況,對SDN相關(guān)技術(shù)問題展開了討論,提出了軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng),并實現(xiàn)了其功能。主要工作與創(chuàng)新點如下:1.深入調(diào)研了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及演進,5G網(wǎng)絡(luò)所需的關(guān)鍵技術(shù),現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃存在的問題和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)研究。為本文研究網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供了理論基礎(chǔ)。2.提出了軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)(SDNP)方案,詳細闡述了其工作流程。系統(tǒng)方案包括北向App,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃操作系統(tǒng)(Network Planning System Operating System,NPOS),物理設(shè)施層以及南北向接口。針對NPOS中的拓撲設(shè)計模塊和性能測評模塊,系統(tǒng)中的南北向接口給出了詳細的設(shè)計方式。3.實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃操作系統(tǒng)。包括應用層的北向APP,NPOS和拓撲設(shè)計中的實例算法。首先,擴展SDN控制器,實現(xiàn)NPOS中的拓撲設(shè)計模塊,能夠承載MaxCCD策略的LL添加算法和動態(tài)資源分配算法,進行拓撲設(shè)計;第二,增加了性能測評模塊以便對網(wǎng)絡(luò)進行實時的測評;4.本文搭建了實驗平臺,實現(xiàn)了由NPOS,網(wǎng)絡(luò)仿真工具和北向APP組成的軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng),應用兩種實例算法,針對國家骨干網(wǎng)絡(luò)進行了完整的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程,通過實驗數(shù)據(jù)對比和驗證達到該系統(tǒng)的要求。
【圖文】：

如圖３－１所示，為滿足設(shè)計需求，本文提出了軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)主要有應用層，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃操作系統(tǒng)，物理設(shè)施層，還包含應用層與操作系統(tǒng)層之間的北向接口以及操作系統(tǒng)與物理向接口。其中，南向接口收集底層網(wǎng)絡(luò)信息，ＮＰＯＳ是這個系統(tǒng)過南向接口收集網(wǎng)絡(luò)信息，包括帶寬、節(jié)點和鏈接信息以最終實。此架構(gòu)由操作系統(tǒng)完成對網(wǎng)絡(luò)的計算，并根據(jù)結(jié)果下發(fā)流表對數(shù)行流表配置。應用層為客戶提供了用于完成指令的操作接口。應用通過北向接口進行通信。逡逑系統(tǒng)主要分為３大部分：北向ＡＰＰ，ＮＰＯＳ以及物理設(shè)施層。逡逑．北向ＡＰＰ具有使得軟件定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)面向規(guī)劃者能發(fā)揮更向ＡＰＰ的可視化操作界面主要包括交換機信息，操作信息，拓撲息，測評組件等。這些組件提供直觀的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃操作界面。逡逑．網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃操作系統(tǒng)部分包括協(xié)調(diào)器模塊，拓撲設(shè)計模塊，性能評１８逡逑

協(xié)調(diào)器獲取網(wǎng)絡(luò)的全局視圖。它包含所需ＳＤＮ域控制器收集的網(wǎng)絡(luò)拓撲和逡逑鏈路資源數(shù)據(jù)，域間拓撲和涉及的鏈路資源信息。網(wǎng)絡(luò)模擬器從協(xié)調(diào)器獲取信息逡逑進行網(wǎng)絡(luò)模擬。然后進入拓撲設(shè)計模塊。如圖３－２所示，如果用戶通過ＡＰＰ發(fā)逡逑出評估指令，即不先選擇網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，直接進行評估網(wǎng)絡(luò)，以確定此網(wǎng)絡(luò)是否符合逡逑標準和需求。如果網(wǎng)絡(luò)不滿足需求或者用戶通過Ａｐｐ首先選擇網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以逡逑應用網(wǎng)路構(gòu)建算法通過添加新鏈路來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。構(gòu)建結(jié)果可以通過性能評估逡逑部分動態(tài)評估。如果評估結(jié)果確定，路由安排模塊將根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)模擬器獲得的拓逡逑撲結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的實施一一即通過為新添加的虛擬鏈路尋找最佳的實際路逡逑由路徑。在所有這些步驟之后，，獲得了一個新的網(wǎng)絡(luò)以及新的資源。路由安排模逡逑塊可以在全局網(wǎng)絡(luò)視圖下使用路由算法計算新網(wǎng)絡(luò)所需的路由路徑，以便在新網(wǎng)逡逑絡(luò)中找到最佳路徑。最終的路由結(jié)果將由流表配置模塊生成并通過協(xié)調(diào)器下發(fā)流逡逑表進到相應的ＳＤＮ域控制器。ＳＤＮ域控制器將實時配置相應的ＯｐｅｎＦｌｏｗ交換逡逑機。逡逑
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.02

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

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本文編號：2600273