經(jīng)過十幾年的發(fā)展,信息與通信技術(shù)取得了較大的進(jìn)步,然而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在面向新興技術(shù)時遭遇了巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的缺陷也逐漸顯現(xiàn)。例如,底層網(wǎng)絡(luò)遍布大量復(fù)雜隔離的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本過高;基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),底層網(wǎng)絡(luò)的流量傳輸規(guī)則難以實(shí)時配置,因此難以實(shí)時實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用所需的網(wǎng)絡(luò)行為。針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的缺陷和瓶頸問題,學(xué)術(shù)界提出軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)的概念并進(jìn)行了深入研究。SDN將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能和控制功能相分離,控制功能集中于控制器,基于控制器,運(yùn)維人員可以通過編程管理數(shù)據(jù)平面的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程化。在SDN發(fā)展的過程中,SDN數(shù)據(jù)平面故障是需要關(guān)注和解決的問題,因?yàn)閿?shù)據(jù)平面承擔(dān)著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用,數(shù)據(jù)平面發(fā)生組件故障將造成網(wǎng)絡(luò)小范圍癱瘓,并直接影響用戶通信。大體上SDN數(shù)據(jù)平面故障恢復(fù)方案可以分為兩類:反應(yīng)式故障恢復(fù)方案和主動式故障恢復(fù)方案。相比起前者,后者在恢復(fù)時延方面的表現(xiàn)更加優(yōu)越,也因此主動式恢復(fù)方案是當(dāng)前故障恢復(fù)研究領(lǐng)域的主流。但是目前大部分主動式恢復(fù)方案存在兩個缺陷:(a)主動式恢復(fù)方案消耗大量備份資源,本文的備份資源指的是備份路徑流表項(xiàng)(b)網(wǎng)絡(luò)流量變化影響備份路徑性能,從而造成數(shù)據(jù)流重定向后備份路徑擁塞。針對這兩個缺陷我們提出兩種故障恢復(fù)方案:(1)為了在保證恢復(fù)時延的基礎(chǔ)上盡量減少備份資源消耗,我們提出基于共享環(huán)路的主動式單鏈路故障恢復(fù)方案,通過規(guī)劃備份路徑和設(shè)計相應(yīng)流表來提高備份路徑流表項(xiàng)利用率,從而減少備份資源消耗。(2)為了盡可能避免網(wǎng)絡(luò)流量變化影響備份路徑性能,以期實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流重定向后備份路徑不發(fā)生擁塞,均衡網(wǎng)絡(luò)各鏈路負(fù)載。我們提出基于流量負(fù)載均衡的主動式單鏈路故障恢復(fù)方案,將流量預(yù)測和故障恢復(fù)相結(jié)合,對流量進(jìn)行預(yù)測,并且將預(yù)測值用于備份路徑選取。除此以外,基于預(yù)測值定期更新備份路徑來盡可能保證備份路徑的性能。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

非營利性組織［３２］，致力于推進(jìn)ＳＤＮ相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，其提出的ＳＤＮ架構(gòu)具有相??當(dāng)?shù)臋?quán)威性并得到業(yè)界的認(rèn)同。??如圖２－１所示，ＯＮＦ提出的ＳＤＮ架構(gòu)主要包含三層：數(shù)據(jù)平面、控制平面??以及應(yīng)用平面。數(shù)據(jù)平面主要是由ＳＤＮ交換機(jī)組成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)平面??的交換機(jī)負(fù)責(zé)高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和信息收集，交換機(jī)通過南向接口與控制平面的控??制器進(jìn)行信息交互（交互的信息主要包括ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ－ｔｏ－ｓｗｉｔｃｈ、ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ、??ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ等類型信息），如今廣泛應(yīng)用的南向接口為ＯＮＦ提倡的ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)??議�？刂破矫娴闹饕饔脼楸O(jiān)控管理數(shù)據(jù)平面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備�？刂破矫娴目刂�??９??

?用于唯一標(biāo)識流表項(xiàng)，控制器過濾流表項(xiàng)的??ｃｏｕｎｔｅｒｓ數(shù)據(jù)時發(fā)揮作用。??具體的匹配過程如圖２－２所示，數(shù)據(jù)包在進(jìn)入流表后優(yōu)先匹配第一個流表中??的表項(xiàng)，根據(jù)表項(xiàng)優(yōu)先級依次匹配，根據(jù)匹配結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的動作集，可以是發(fā)??往后序流表（只能發(fā)往編號比自身大的流表），或者發(fā)往某個端口，從該端口輸??出該數(shù)據(jù)包、或者發(fā)往組表等等。如果所有表項(xiàng)都沒有匹配，則發(fā)生上文所述的??ｔａｂｌｅ－ｍｉｓｓ行為，根據(jù)配置數(shù)據(jù)包被拋棄、或者通知控制器。??ＳＤＮ交換機(jī)??Ｊ￣?＾??Ｐａｃｋｅｔ?進(jìn)入交?????????Ｐａｃｋｅｔ?離開??換ｆ?執(zhí)行動作Ｉ交換機(jī)??｜匹配流表?集???１中的表???????項(xiàng)，根據(jù)??匹配結(jié)果??執(zhí)行動作??集??圖２－２數(shù)據(jù)包匹配流程??（２）組表??組表與流表類似，存在多個組表項(xiàng)用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，組表是流表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包??方式的補(bǔ)充。組表項(xiàng)相關(guān)的字段如表２－３顯示：??１４??

?第三章基于共享環(huán)路的主動式單鏈路故障恢復(fù)方法???２中的三條備份路徑都包含路徑＜５１－５８－３９４１０－５４＞，則部署在該路徑＜５１－５８－８９－??Ｓ１０－Ｓ４〉上的目的地為Ｈ２的備份流表項(xiàng)可以被這三條備份路徑所重復(fù)利用，因??此備份資源消耗較少。而圖３－１中的三條備份路徑復(fù)用率較低，較為分散，因此??大部分目的地為Ｈ２的備份流表項(xiàng)難以被重復(fù)利用，從而備份資源消耗較多。??
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3 楊長義;IBM-PC/XT及其兼容機(jī)硬盤常見故障恢復(fù)方法淺談[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;1989年06期

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6 洪濤;;智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)的現(xiàn)狀與發(fā)展探析[J];硅谷;2014年22期

7 范鈞慧;徐楠;劉皓明;;含分布式風(fēng)光電源的配電系統(tǒng)故障恢復(fù)策略[J];江蘇電機(jī)工程;2014年01期

8 郭運(yùn)城;盧煒;李明;韋鋼;;配電網(wǎng)故障恢復(fù)研究現(xiàn)狀及展望[J];電力與能源;2014年03期

9 馬愛杰;高壓配電網(wǎng)故障恢復(fù)系統(tǒng)推理策略[J];水利電力機(jī)械;2005年04期

10 李鋒;流帶──UNIX系統(tǒng)安裝和故障恢復(fù)的好幫手[J];中國金融電腦;1997年03期

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本文編號：2875420