隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,越來越多的用戶習(xí)慣通過無線局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò),而快速增長的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也對(duì)無線局域網(wǎng)本身提出了更高的要求。近年來,軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)的思想與無線局域網(wǎng)結(jié)合形成的軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Wireless Networking,SDWN)受到了研究者們廣泛的關(guān)注。相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),SDWN架構(gòu)具有控制與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離、集中化管理等優(yōu)秀特性,能夠更加靈活的應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中日益增長的需求。因此,在該架構(gòu)下的諸如負(fù)載均衡、接入管理等多個(gè)領(lǐng)域上,研究者們都開展了研究并取得了一定的成果。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為網(wǎng)絡(luò)上的用戶獲得服務(wù)提供了基本保證,而網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障后的恢復(fù)速度又是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),因此對(duì)SDWN網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測與恢復(fù)技術(shù)展開研究也是有必要的�；谶@個(gè)需求,本文首先對(duì)目前的SDWN架構(gòu)進(jìn)行了一定的擴(kuò)展,提出了一種擴(kuò)展信息的SDWN架構(gòu)(Extended Information SDWN,Ei-SDWN),該架構(gòu)加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)中收集信息的能力和交換信息的方式,為本文的研究提供了幫助�；贓i-SDWN架構(gòu),本文設(shè)計(jì)了以數(shù)據(jù)平面主導(dǎo)的快速恢復(fù)(Data-Plane-led Fast Recovery,DPFR)為核心的故障檢測恢復(fù)模型。該模型的主要思想是當(dāng)數(shù)據(jù)平面設(shè)備發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障后,在將故障上報(bào)給控制平面的同時(shí),由數(shù)據(jù)平面設(shè)備立刻自主的嘗試對(duì)故障進(jìn)行恢復(fù),以快速的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信,減少故障對(duì)用戶造成的影響。隨后在控制平面確認(rèn)故障并重新計(jì)算路徑后,控制平面再進(jìn)行一次重路由恢復(fù),以平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、減小故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的波動(dòng)�；谶@個(gè)模型,本文將Ei-SDWN架構(gòu)中可能出現(xiàn)的故障分為了有線側(cè)故障和無線側(cè)故障兩類,并具體闡述了這兩類故障在該模型下如何進(jìn)行檢測、DPFR快速恢復(fù)以及重路由恢復(fù)的細(xì)節(jié)。最后,本文利用ONOS、OpenvSwitch等開源軟件實(shí)現(xiàn)了上述故障檢測與恢復(fù)模型,并利用mininet搭建起了測試拓?fù)洹Ｍㄟ^在測試環(huán)境中對(duì)該模型的功能性驗(yàn)證,其結(jié)果表明無論是有線側(cè)故障還是無線側(cè)故障,以DPFR為核心的故障檢測恢復(fù)模型都能夠由數(shù)據(jù)平面自主的快速完成故障恢復(fù),并由控制平面進(jìn)一步的平衡網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載,提高整體的用戶服務(wù)體驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN925.93;TP393.02
【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞匯表
第一章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障檢測與恢復(fù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SDN網(wǎng)絡(luò)故障檢測與恢復(fù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SDWN網(wǎng)絡(luò)故障檢測與恢復(fù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的內(nèi)容與安排
第二章 相關(guān)技術(shù)概述
    2.1 SDN概述
        2.1.1 SDN發(fā)展歷程
        2.1.2 SDN體系架構(gòu)
    2.2 OpenFlow協(xié)議
    2.3 WLAN架構(gòu)
    2.4 SDWN概述
    2.5 故障檢測恢復(fù)技術(shù)概述
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于SDN的Ei-SDWN架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 Ei-SDWN架構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.2 Ei-SDWN三層模型
    3.3 ACAMP協(xié)議概述
        3.3.1 ACAMP傳輸場景
        3.3.2 OpenFlow協(xié)議的擴(kuò)展方式
        3.3.3 ACAMP報(bào)文結(jié)構(gòu)
        3.3.4 ACAMP交互流程
        3.3.5 ACAMP小結(jié)
    3.4 WFI消息概述
        3.4.1 WFI傳輸場景
        3.4.2 WFI消息結(jié)構(gòu)
        3.4.3 WFI小結(jié)
    3.5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取
        3.5.1 SDN交換機(jī)間的鏈路拓?fù)浍@取
        3.5.2 AP上行鏈路拓?fù)浍@取
    3.6 鏈路信息獲取
        3.6.1 SDN交換機(jī)的端口信息獲取
        3.6.2 AP的端口信息獲取
        3.6.3 鏈路信息計(jì)算
    3.7 無縫切換技術(shù)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 基于Ei-SDWN的故障檢測與恢復(fù)技術(shù)研究
    4.1 故障檢測與恢復(fù)模型
        4.1.1 傳統(tǒng)的故障檢測與恢復(fù)模型分析
        4.1.2 以DPFR為核心的故障檢測與恢復(fù)模型設(shè)計(jì)
    4.2 故障檢測技術(shù)方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 有線側(cè)故障檢測
        4.2.2 無線側(cè)故障檢測
    4.3 DPFR快速恢復(fù)技術(shù)方案設(shè)計(jì)
        4.3.1 有線側(cè)DPFR快速恢復(fù)
        4.3.2 無線側(cè)DPFR快速恢復(fù)
    4.4 重路由恢復(fù)技術(shù)方案設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于Ei-SDWN的故障檢測與恢復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
    5.1 Ei-SDWN軟件模塊實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 整體模塊概述
        5.1.2 ACAMP適配模塊
        5.1.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取模塊
        5.1.4 鏈路信息獲取模塊
        5.1.5 無縫切換模塊
    5.2 DPFR快速恢復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 有線側(cè)DPFR快速恢復(fù)
        5.2.2 無線側(cè)DPFR快速恢復(fù)
    5.3 重路由恢復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)
    5.4 測試與結(jié)果分析
        5.4.1 測試場景
        5.4.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取測試
        5.4.3 鏈路信息獲取測試
        5.4.4 有線側(cè)故障恢復(fù)測試
        5.4.5 無線側(cè)故障恢復(fù)測試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2859963