基于OpenFlow的SDN交換機流表超時優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-05-09 03:30
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了當今社會的重要基礎設施之一,當前以TCP/IP為核心的網(wǎng)絡架構(gòu)管理難度大,難以支撐當前網(wǎng)絡中大量低延遲、高負載的數(shù)據(jù)流快速轉(zhuǎn)發(fā)。近幾年,基于OpenFlow的軟件定義網(wǎng)絡(Software20Defined20Networking,SDN)技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和發(fā)展。軟件定義網(wǎng)絡架構(gòu)擁有集中式控制平面和分布式轉(zhuǎn)發(fā)平面,這為數(shù)據(jù)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡的靈活管控提供了可能。在OpenFlow網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)完全依賴于轉(zhuǎn)發(fā)設備中存儲的流表項,隨著OpenFlow協(xié)議的升級,流表項中的匹配字段也在不斷增加,這為“流”提供了更精細的控制粒度,但爆發(fā)式的數(shù)據(jù)流使有限的流表空間面臨著嚴峻的考驗,如何在有限的流表空間內(nèi)存儲更多的表項,是一個亟待解決的問題。因此,本文針對交換機流表存儲優(yōu)化問題進行研究:(1)針對網(wǎng)絡突發(fā)時流表存儲資源有限造成的流表項更新不及時、甚至產(chǎn)生丟包的問題進行分析,提出了一種基于負載預測的流表超時優(yōu)化方法,該算法通過收集歷史新增數(shù)據(jù),對網(wǎng)絡狀態(tài)進行判斷,然后改進后的二次指數(shù)平滑法預測下一時段可能到達的表項數(shù)量,通過預測值動態(tài)的調(diào)整流表項的空閑超時時間,為新增的表項提...
【文章來源】:鄭州輕工業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 流表優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3.1 研究進展
1.3.2 存在的問題
1.4 研究內(nèi)容
1.5 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)工作
2.1 OpenFlow交換機
2.1.1 包頭域
2.1.2 計數(shù)器
2.1.3 動作
2.1.4 安全通道
2.2 OpenFlow協(xié)議消息
2.2.1 控制器-交換機消息
2.2.2 異步消息
2.2.3 對稱消息
2.3 OpenFlow控制器
2.4 數(shù)據(jù)流定義及測量方法
2.4.1 數(shù)據(jù)流指標
2.4.2 流識別方法
2.5 本章小節(jié)
第三章 基于負載預測的OpenFlow流表超時優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 流表超時時間分析及更新方法
3.2.1 超時時間分析
3.2.2 流表超時更新方法
3.3 基于預測的流表項超時控制方法設計
3.3.1 基本思想
3.3.2 算法分析
3.3.3 流表超時因子分析
3.4 仿真與分析
3.4.1 實驗準備及性能指標
3.4.2 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于OpenFlow的流表自適應超時研究
4.1 引言
4.2 流表優(yōu)先級及數(shù)據(jù)流特征分析
4.2.1 流表項優(yōu)先級及超時規(guī)則分析
4.2.2 數(shù)據(jù)流類型特征分析
4.3 流表自適應超時調(diào)整方案
4.3.1 基本思想
4.3.2 流表項自適應調(diào)整超時方法
4.4 仿真分析
4.4.1 實驗準備及性能指標
4.4.2 實驗分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 下一步研究展望
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄
致謝
本文編號:3176530
【文章來源】:鄭州輕工業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 流表優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3.1 研究進展
1.3.2 存在的問題
1.4 研究內(nèi)容
1.5 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)工作
2.1 OpenFlow交換機
2.1.1 包頭域
2.1.2 計數(shù)器
2.1.3 動作
2.1.4 安全通道
2.2 OpenFlow協(xié)議消息
2.2.1 控制器-交換機消息
2.2.2 異步消息
2.2.3 對稱消息
2.3 OpenFlow控制器
2.4 數(shù)據(jù)流定義及測量方法
2.4.1 數(shù)據(jù)流指標
2.4.2 流識別方法
2.5 本章小節(jié)
第三章 基于負載預測的OpenFlow流表超時優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 流表超時時間分析及更新方法
3.2.1 超時時間分析
3.2.2 流表超時更新方法
3.3 基于預測的流表項超時控制方法設計
3.3.1 基本思想
3.3.2 算法分析
3.3.3 流表超時因子分析
3.4 仿真與分析
3.4.1 實驗準備及性能指標
3.4.2 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于OpenFlow的流表自適應超時研究
4.1 引言
4.2 流表優(yōu)先級及數(shù)據(jù)流特征分析
4.2.1 流表項優(yōu)先級及超時規(guī)則分析
4.2.2 數(shù)據(jù)流類型特征分析
4.3 流表自適應超時調(diào)整方案
4.3.1 基本思想
4.3.2 流表項自適應調(diào)整超時方法
4.4 仿真分析
4.4.1 實驗準備及性能指標
4.4.2 實驗分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 下一步研究展望
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄
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