虛擬網(wǎng)絡(luò)映射是SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一個(gè)重要的組成部分。但在目前,仍然有許多網(wǎng)絡(luò)并非全部由SDN設(shè)備組成,這類網(wǎng)絡(luò)被稱為混合網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法只能在混合網(wǎng)絡(luò)中由SDN設(shè)備組成的部分上運(yùn)行,因?yàn)楝F(xiàn)有的算法只考慮了 SDN設(shè)備的特征,并沒(méi)有考慮利用非SDN設(shè)備。如果網(wǎng)絡(luò)中的非SDN設(shè)備數(shù)量比較多,已有算法的運(yùn)行時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng),并且虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的接受率比較低。這些缺點(diǎn)不利于在混合網(wǎng)絡(luò)中基于SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化的應(yīng)用。為了解決以上的問(wèn)題,本文做了如下的工作:1)對(duì)基于SDN虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題、相關(guān)算法和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。對(duì)在混合網(wǎng)絡(luò)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。2)在為非SDN設(shè)備使用外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件的基礎(chǔ)上,對(duì)常用的一階段虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法vnmFlib進(jìn)行了改進(jìn)。給出了vnmFlib-Hybrid算法。算法在映射求解的過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)非SDN設(shè)備與外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件符合映射條件與需求,把非SDN設(shè)備與外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件當(dāng)成是一個(gè)SDN設(shè)備。并在表示這個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上做一個(gè)需要生成配置命令的標(biāo)志。如果映射完成后有配置命令生成的要求,那么自動(dòng)生成相應(yīng)的配置命令,依靠轉(zhuǎn)發(fā)硬件把非SDN設(shè)備的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為SDN方式。此外,還對(duì)改進(jìn)的vnmFlib-Hybrid算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。3)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在混合網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射查找的原型系統(tǒng)。將本文改進(jìn)的vnmFlib-Hybrid算法應(yīng)用于這個(gè)原型系統(tǒng)中。設(shè)計(jì)了圖形界面,為用戶提供了友好的操作方式。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,使用本文改進(jìn)的vnmFlib-Hybrid算法在混合網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射時(shí),與原有的vnmFlib算法相比,vnmFlib-Hybrid算法運(yùn)行時(shí)間的比vnmFlib算法小,虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的接受率也比vnmFlib的算法高。這些結(jié)果說(shuō)明,本文改進(jìn)的vnmFlib-Hybrid算法可以有效的在混合網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)原型系統(tǒng)的系統(tǒng)功能性與非功能性測(cè)試表明,本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的原型系統(tǒng)能完成混合網(wǎng)絡(luò)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射查找工作。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

圖１?－１論文結(jié)構(gòu)圖??本文共分為七個(gè)章節(jié)，全文內(nèi)容安排如下：??第一章：緒論。給出了本文的研究背景，簡(jiǎn)要的介紹了研究?jī)?nèi)容，然后概要??的介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)方向的研究現(xiàn)況。簡(jiǎn)述了本文所做的工作。??第二章：相關(guān)技術(shù)。對(duì)ＳＤＮ、虛擬網(wǎng)絡(luò)映射與原型系統(tǒng)涉及到的一些相關(guān)技??術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。??第三章：混合網(wǎng)絡(luò)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法的研究。詳細(xì)介紹了本文改進(jìn)的??ｖｎｍＦＩｉｂ－Ｈｙｂｒｉｄ算法＜■包含虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題的相關(guān)定義、數(shù)學(xué)模型、問(wèn)題分析、??算法求解、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及結(jié)論。??第四章：虛擬網(wǎng)絡(luò)映射查找原型系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。對(duì)論文要實(shí)現(xiàn)的原型系統(tǒng)??進(jìn)行了系統(tǒng)的功能性需求分析和非功能性需求分析。介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、技術(shù)??選型和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。??第五章：虛擬網(wǎng)絡(luò)映射查找原型系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)介紹了原型系??統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方式。主要介紹了原型系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方式。??第六章：系統(tǒng)測(cè)試。對(duì)本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的原型系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。主要是進(jìn)行原??

開(kāi)發(fā)的ＯｐｅｎＤａｙｌｉｇｈｔ架構(gòu)。ＯｐｅｎＤａｙｌｉｇｈｔ同時(shí)也是一個(gè)著名的ＳＤＮ控制器的名??稱［１０］。??在ＯＮＦ提出的ＳＤＮ架構(gòu)中，如圖２－１所示，從上到下，主要由應(yīng)用平面、??控制平面和數(shù)據(jù)平面這三個(gè)平面組成。數(shù)據(jù)平面主要是由物理實(shí)體交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)??元素或者設(shè)備組成。控制平面主要是由ＳＤＮ控制器組成，它主要負(fù)責(zé)執(zhí)行各種??邏輯控制策略，維護(hù)ＳＤＮ全局網(wǎng)絡(luò)視圖。應(yīng)用平面則是由各種基于ＳＤＮ開(kāi)發(fā)的??網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序組成。這些應(yīng)用程序主要由網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)用戶開(kāi)發(fā)應(yīng)用??程序時(shí)，無(wú)需關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具體細(xì)節(jié)，只需了解ＳＤＮ控制器提供的抽象??接口即可。????「應(yīng)用平面?￣１￣?、＇??Ｉ??Ｌ＿?ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序????＊?■?—－?■＝＝?＾??ＡＰＩ??（?｜?辦???＾??控制平面?ＳＤＮ拉制器１、??網(wǎng)絡(luò)設(shè)備??Ｖ?八?Ｊ??］「ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議??ｆ?＜／?＾??數(shù)據(jù)平面??網(wǎng)絡(luò)硬件?網(wǎng)絡(luò)碩件?網(wǎng)絡(luò)硬件??＼??」??／??圖２＿?１?ＳＤＮ架構(gòu)??ＮＦＶ架構(gòu)主要是為了解決網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)遇到的問(wèn)題而提出的。??在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是從不同設(shè)備廠商采購(gòu)的專用設(shè)備。??隨著網(wǎng)絡(luò)用戶提出各種不同的需求，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也越來(lái)越復(fù)雜。??管理這些不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所需的成本也隨之增加。ＮＦＶ架構(gòu)對(duì)此的解決方法是把??網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟件與硬件進(jìn)行分離，建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬層，通過(guò)這個(gè)虛擬層，虛擬??化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件資源

的虛擬網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)存在于一個(gè)底層網(wǎng)絡(luò)中。更重要的是，這種形式的網(wǎng)絡(luò)把資??源進(jìn)行抽象化，網(wǎng)絡(luò)管理員可以利用這一特性，靈活的對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。??圖２－２是虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的一個(gè)示例。在圖中，其中一個(gè)由３個(gè)虛擬結(jié)點(diǎn)和３條??虛擬鏈路被映射至底層網(wǎng)絡(luò)中的３個(gè)ＳＤＮ交換機(jī)設(shè)備上。??圖２－２虛擬網(wǎng)絡(luò)映射示例??在將來(lái)，設(shè)施即服務(wù)ＩａａＳ?（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｓ?ａ?Ｓｅｒｖｉｃｅ）的商業(yè)模式將成為互??聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基礎(chǔ)。它的出現(xiàn)把傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)提供商ＩＳＰ（?Ｉｎｔｅｒｎｅｔ?Ｓｅｒｖｉｃｅ?Ｐｒｏｖｉｄｅｒ?）??分為兩個(gè)角色，一個(gè)角色是基礎(chǔ)設(shè)施提供商ＩｎＰ（ＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅＰｒｏｖｉｄｅｒ），另一個(gè)??角色是服務(wù)提供商ＳＰ?（Ｓｅｒｖｉｃｅ?Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）。基礎(chǔ)設(shè)施提供商負(fù)責(zé)部署與維護(hù)網(wǎng)絡(luò)??中的各種設(shè)備。而服務(wù)提供商主要負(fù)責(zé)部署各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種面向用戶的服務(wù)。??網(wǎng)絡(luò)虛擬化時(shí)代的服務(wù)提供商又分為三個(gè)不同的角色：虛擬網(wǎng)絡(luò)提供者、虛擬網(wǎng)??絡(luò)運(yùn)營(yíng)者與服務(wù)提供者。虛擬網(wǎng)絡(luò)提供者從基礎(chǔ)設(shè)施提供商處獲取網(wǎng)絡(luò)資源，虛??擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者根據(jù)服務(wù)提供者提供的用戶需求，安裝、管理與維護(hù)虛擬網(wǎng)絡(luò)［３３］。??１０??
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本文編號(hào)：2870283