【摘要】：在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入到人們生活的每個(gè)方面,網(wǎng)絡(luò)的韌性技術(shù)研究也越來越受到人們的重視。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)作為一種在交換機(jī)中配置流表項(xiàng)來轉(zhuǎn)發(fā)流量的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),具有結(jié)構(gòu)靈活、集中配置、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速部署的特點(diǎn),可以很好地來研究網(wǎng)絡(luò)韌性問題。本文主要研究在軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下在單鏈路失效場景中的流表項(xiàng)壓縮問題。文章提出流表項(xiàng)共享和流表項(xiàng)復(fù)用兩種機(jī)制,在保證網(wǎng)絡(luò)快速應(yīng)對單鏈路失效的同時(shí),最小化網(wǎng)絡(luò)中所使用的流表項(xiàng)總數(shù)。在流表項(xiàng)共享機(jī)制中,本文實(shí)現(xiàn)了兩種情景下的共享。第一種是備份流表項(xiàng)之間的共享,第二種是備份流表項(xiàng)和工作流表項(xiàng)的共享。采用這樣的方法,流表項(xiàng)數(shù)目得到了極大地減少。因此,在考慮三態(tài)內(nèi)容尋址存儲器(Ternary Content Addressable Memory,TCAM)大小的限制下,本文將流表項(xiàng)共享機(jī)制引入SDN保護(hù)中,并為這個(gè)問題建立了整數(shù)線性規(guī)劃(Integer Linear Programming,ILP)模型。因?yàn)檫@個(gè)問題是NP-hard的,為了更有效地去解決這個(gè)問題,本文提出了流表項(xiàng)共享保護(hù)(Flow Entry Sharing Protection,FESP)的啟發(fā)式算法。通過仿真結(jié)果可以看出,該算法明顯減少了網(wǎng)絡(luò)中所需要配置的流表項(xiàng)總數(shù)。在流表項(xiàng)復(fù)用機(jī)制中,首先定義了復(fù)用段的概念。本文將經(jīng)過同一復(fù)用段的多條業(yè)務(wù)流聚合成一條流,并使用VLAN ID作為這條聚合流的標(biāo)簽。采用這樣的方法,所需的流表項(xiàng)數(shù)目得以大大減少。本文將流表項(xiàng)復(fù)用機(jī)制引入SDN保護(hù)中,以達(dá)到保證網(wǎng)絡(luò)生存性和最小化流表項(xiàng)總數(shù)的目的。文中在資源受限的SDN網(wǎng)絡(luò)中為這個(gè)問題建立了ILP模型,并證明了這是一個(gè)NP-hard問題。隨后,本文使用馬爾可夫近似技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)近似最優(yōu)算法來解決這個(gè)問題。理論分析表明本文設(shè)計(jì)的算法能夠生成近似最優(yōu)解。大量的仿真結(jié)果表明,與其他類似算法相比,本文的算法能夠明顯減少網(wǎng)絡(luò)中需要配置的流表項(xiàng)總數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.02

【參考文獻(xiàn)】

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1 俞慧春;;SDN技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用淺析[J];中國新通信;2014年16期

2 王淑玲;李濟(jì)漢;張?jiān)朴?房秉毅;;SDN架構(gòu)及安全性研究[J];電信科學(xué);2013年03期

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1 彭澤鑫;SDN網(wǎng)絡(luò)抗毀問題研究[D];電子科技大學(xué);2016年

本文編號：2777789