【摘要】：隨著科技業(yè)務的需求不斷增多,面對多樣化、異構多源的大規(guī)�？萍紨�(shù)據(jù),如何在軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,SDN)的架構下,針對有限地底層物理資源,快速為用戶提供面向業(yè)務的數(shù)據(jù)虛擬域,已成為研究熱點。本研究依托“河北省科技大數(shù)據(jù)標準化處理與應用系統(tǒng)”(172110113D)和“河北省科技創(chuàng)新大數(shù)據(jù)公共平臺”項目,以解決基于SDN如何在底層網(wǎng)絡資源構建虛擬集市域的問題為主要目的,論文主要工作有:(1)多屬性的控制器部署節(jié)點分析與選擇分析SDN的帶外與帶內(nèi)組網(wǎng)模式,以及SDN控制器部署節(jié)點對網(wǎng)絡性能的影響。由節(jié)點介數(shù)中心性和節(jié)點可靠性構造多屬性決策模型,得到一個最優(yōu)的控制器部署節(jié)點,并同基于網(wǎng)絡拓撲中心性方法對比,仿真實驗結果表明,多屬性選擇部署節(jié)點方法有效地降低了控制路徑傳播時延,減少控制消息的路由跳數(shù),提升SDN網(wǎng)絡性能。(2)網(wǎng)絡資源開銷-分配比算法的研究針對底層物理資源如何承受更多的虛擬域建立問題,分析底層物理資源的開銷和分配情況,提出作為建立數(shù)據(jù)虛擬域的網(wǎng)絡資源映射開銷-分配比算法,同貪心資源和最短路徑算法,對比分析虛擬域申請建立情況。結果表明,網(wǎng)絡資源開銷-分配比算法可以接受更多的虛擬域請求,合理利用底層物理網(wǎng)絡資源。(3)科技數(shù)據(jù)虛擬域的構建基于SDN的網(wǎng)絡架構,提出數(shù)據(jù)虛擬域的框架以及虛擬域申請的建立流程。對SDN底層的物理資源進行虛擬化,構建虛擬域切片,建立切片下的虛擬網(wǎng)絡映射流空間,實現(xiàn)底層信息和虛擬域信息的映射。最后,通過仿真平臺實現(xiàn)虛擬域內(nèi)信息的通信;同時,為了保障虛擬域內(nèi)的信息安全,實現(xiàn)虛擬域間的信息隔絕。最后對全文工作進行總結,進一步明確今后的研究方向。
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.0
【圖文】：

1)數(shù)據(jù)平面據(jù)平面主要由若干網(wǎng)元(Network Element )組成，每個網(wǎng)元包括 SDN CDPI(Control Data Plane Interface)代理和轉發(fā)引擎，這些網(wǎng)元是low 協(xié)議交換機，它們既保留傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備數(shù)據(jù)處理轉發(fā)能力，同時處理、匹配和轉發(fā)功能，但是不具備控制能力，只能根據(jù)已有的流理。如果交換機沒有找到應有的流表項，只能將數(shù)據(jù)流通過 CDPI 交理。ONF 的 SDN 體系結構定義交換機與控制器之間信息交互規(guī)則是2]。

Enabling Innovation in Campus Networks”論文[36]，首次提出了 OpenFlow 協(xié)議。這項協(xié)議基于數(shù)據(jù)轉發(fā)和數(shù)據(jù)控制分離的架構，將控制邏輯從網(wǎng)絡設備中引出，使研究者以軟件編程的思想，實現(xiàn)新型的網(wǎng)絡協(xié)議，促進 SDN 實驗的驗證研究，推動了 SDN 的發(fā)展。OpenFlow 的標準名稱是 OpenFlow Switch Specification，是一種設備的通信協(xié)議。它定義 SDN 數(shù)據(jù)平面交換機的組件和原理轉發(fā)功能，以及 SDN 控制平面的控制器下發(fā)流表的通信標準。在 2009 年 12 月正式發(fā)布 OpenFlow 的第一個版本，此后又不斷的推出新版本，如圖 2-2 是 OpenFlow 協(xié)議的發(fā)布時間線。2011年 2 月 OpenFlow 在流水線的設計中增加組表功能，加強數(shù)據(jù)流的高速查詢和轉發(fā)能力；2011 年 12 月 OpenFlow 針對 IPv6 協(xié)議的不斷發(fā)展，增加 IPv6 匹配項；2012 年 6 月 OpenFlow 增加 IPv6 擴展頭功能，以此實現(xiàn)交換機中的流的計量；2013 年 10 月 OpenFlow 針對交換機存在的流表溢出情況，增加流表滿載的處理；2014 年 12 月 OpenFlow 為了統(tǒng)計各個數(shù)據(jù)包來源，增加數(shù)據(jù)包的類型識別。由此可知，這些后續(xù)版本不斷完善 OpenFlow 協(xié)議的功能，極大地促進 OpenFlow的發(fā)展，也為 SDN 進一步的研究奠定了基礎[37]。

OpenFlow 協(xié)議版本的發(fā)布可知，協(xié)議主要發(fā)展是圍繞兩個強控制平面的控制能力，例如可以識別數(shù)據(jù)流的來源等；其數(shù)據(jù)層能力，例如可以匹配更多的流信息，執(zhí)行更多的動作OpenFlow 的核心思想始終沒有改變，即流表(Flow Table)、annel)和 OpenFlow 協(xié)議(OpenFlow Protocol)是核心基本組件penFlow 基本組件及通信示意圖[39]。其中，OpenFlow 交換機是通過 secure channel；OpenFlow 交換機和控制器的信息通 Protocol；流表部署在交換機上，用于數(shù)據(jù)包的快速查詢和轉制平面的控制器依據(jù)全網(wǎng)視圖生成流策略時，以流表的格式通過交換機的流查詢匹配流表，如果可以匹配成功，則根據(jù)如果沒有匹配成功，則以 OpenFlow Protocol 通知控制器，

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王慧強;陳曉明;呂宏武;馮光升;朱強;;認知網(wǎng)絡基于跨層感知的接入選擇機制[J];通信學報;2015年10期

2 許名廣;劉亞萍;鄧文平;;網(wǎng)絡控制器OpenDaylight的研究與分析[J];計算機科學;2015年S1期

3 張朝昆;崔勇;唐

本文編號：2793450