隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,越來越多的用戶習慣通過無線局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡,而快速增長的網(wǎng)絡規(guī)模也對無線局域網(wǎng)本身提出了更高的要求。近年來,軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,SDN)的思想與無線局域網(wǎng)結合形成的軟件定義無線網(wǎng)絡(Software Defined Wireless Networking,SDWN)受到了研究者們廣泛的關注。相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡,SDWN架構具有控制與轉發(fā)平面分離、集中化管理等優(yōu)秀特性,能夠更加靈活的應對網(wǎng)絡中日益增長的需求。因此,在該架構下的諸如負載均衡、接入管理等多個領域上,研究者們都開展了研究并取得了一定的成果。網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定性為網(wǎng)絡上的用戶獲得服務提供了基本保證,而網(wǎng)絡出現(xiàn)故障后的恢復速度又是評價網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個重要標準,因此對SDWN網(wǎng)絡中的故障檢測與恢復技術展開研究也是有必要的�；谶@個需求,本文首先對目前的SDWN架構進行了一定的擴展,提出了一種擴展信息的SDWN架構(Extended Information SDWN,Ei-SDWN),該架構加強了網(wǎng)絡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,本文設計了以數(shù)據(jù)平面主導的快速恢復(Data-Plane-led Fast Recovery,DPFR)為核心的故障檢測恢復模型。該模型的主要思想是當數(shù)據(jù)平面設備發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡故障后,在將故障上報給控制平面的同時,由數(shù)據(jù)平面設備立刻自主的嘗試對故障進行恢復,以快速的恢復網(wǎng)絡通信,減少故障對用戶造成的影響。隨后在控制平面確認故障并重新計算路徑后,控制平面再進行一次重路由恢復,以平衡網(wǎng)絡負載、減小故障對網(wǎng)絡造成的波動。基于這個模型,本文將Ei-SDWN架構中可能出現(xiàn)的故障分為了有線側故障和無線側故障兩類,并具體闡述了這兩類故障在該模型下如何進行檢測、DPFR快速恢復以及重路由恢復的細節(jié)。最后,本文利用ONOS、OpenvSwitch等開源軟件實現(xiàn)了上述故障檢測與恢復模型,并利用mininet搭建起了測試拓撲。通過在測試環(huán)境中對該模型的功能性驗證,其結果表明無論是有線側故障還是無線側故障,以DPFR為核心的故障檢測恢復模型都能夠由數(shù)據(jù)平面自主的快速完成故障恢復,并由控制平面進一步的平衡網(wǎng)絡的負載,提高整體的用戶服務體驗。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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 國內外發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡故障檢測與恢復的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SDN網(wǎng)絡故障檢測與恢復的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SDWN網(wǎng)絡故障檢測與恢復的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的內容與安排
第二章 相關技術概述
    2.1 SDN概述
        2.1.1 SDN發(fā)展歷程
        2.1.2 SDN體系架構
    2.2 OpenFlow協(xié)議
    2.3 WLAN架構
    2.4 SDWN概述
    2.5 故障檢測恢復技術概述
    2.6 本章小結
第三章 基于SDN的Ei-SDWN架構設計
    3.1 Ei-SDWN架構設計目標
    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)議的擴展方式
        3.3.3 ACAMP報文結構
        3.3.4 ACAMP交互流程
        3.3.5 ACAMP小結
    3.4 WFI消息概述
        3.4.1 WFI傳輸場景
        3.4.2 WFI消息結構
        3.4.3 WFI小結
    3.5 網(wǎng)絡拓撲獲取
        3.5.1 SDN交換機間的鏈路拓撲獲取
        3.5.2 AP上行鏈路拓撲獲取
    3.6 鏈路信息獲取
        3.6.1 SDN交換機的端口信息獲取
        3.6.2 AP的端口信息獲取
        3.6.3 鏈路信息計算
    3.7 無縫切換技術
    3.8 本章小結
第四章 基于Ei-SDWN的故障檢測與恢復技術研究
    4.1 故障檢測與恢復模型
        4.1.1 傳統(tǒng)的故障檢測與恢復模型分析
        4.1.2 以DPFR為核心的故障檢測與恢復模型設計
    4.2 故障檢測技術方案設計
        4.2.1 有線側故障檢測
        4.2.2 無線側故障檢測
    4.3 DPFR快速恢復技術方案設計
        4.3.1 有線側DPFR快速恢復
        4.3.2 無線側DPFR快速恢復
    4.4 重路由恢復技術方案設計
    4.5 本章小結
第五章 基于Ei-SDWN的故障檢測與恢復技術實現(xiàn)與驗證
    5.1 Ei-SDWN軟件模塊實現(xiàn)
        5.1.1 整體模塊概述
        5.1.2 ACAMP適配模塊
        5.1.3 網(wǎng)絡拓撲獲取模塊
        5.1.4 鏈路信息獲取模塊
        5.1.5 無縫切換模塊
    5.2 DPFR快速恢復技術實現(xiàn)
        5.2.1 有線側DPFR快速恢復
        5.2.2 無線側DPFR快速恢復
    5.3 重路由恢復技術實現(xiàn)
    5.4 測試與結果分析
        5.4.1 測試場景
        5.4.2 網(wǎng)絡拓撲獲取測試
        5.4.3 鏈路信息獲取測試
        5.4.4 有線側故障恢復測試
        5.4.5 無線側故障恢復測試
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 馬成才;顧曉東;;基于神經網(wǎng)絡組與故障分級的故障診斷[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2009年01期

2 李浩琳;沈世錦;張正風;;AP技術發(fā)展與組網(wǎng)應用的研究[J];電信科學;2008年05期

3 李儉川,胡蔦慶,秦國軍,溫熙森;貝葉斯網(wǎng)絡理論及其在設備故障診斷中的應用[J];中國機械工程;2003年10期

相關碩士學位論文 前1條

1 吳九龍;基于軟件定義網(wǎng)絡的WLAN組網(wǎng)研究與設計[D];電子科技大學;2016年

本文編號：2859963