發(fā)布時間：2021-09-07 19:39

　　Open Flow技術(shù)作為下一代互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一,是近年來提出的基于包分類的可編程新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其核心思想是分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面,由控制層集中管理轉(zhuǎn)發(fā)層,為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新、升級改造提供了極大便利,并因其可以方便地實現(xiàn)云計算環(huán)境中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的虛擬化,在云計算數(shù)據(jù)中心有著良好的應(yīng)用前景。在此背景下,OpenFlow虛擬交換機(jī)也因成本低、配置靈活、便于調(diào)度部署,已逐步成為構(gòu)建創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)試驗平臺和建設(shè)中小規(guī)模SDN（Software Defined Network）網(wǎng)絡(luò)的首選。然而,在OpenFlow虛擬交換機(jī)進(jìn)行實際應(yīng)用部署時,仍面臨著嚴(yán)重的包分類性能瓶頸,其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一就是流表查找。為此,本文深入研究OpenFlow虛擬交換機(jī)的包分類過程和流表查找特點,以期望提高其包分類性能。本文主要研究工作如下:（1）針對OpenFlow虛擬交換機(jī)的包分類性能瓶頸,利用數(shù)據(jù)包在傳輸連接上的分布局部性,提出一種高效的OpenFlow虛擬交換機(jī)包分類方法。該方法通過預(yù)測緩存思想,動態(tài)記錄最近頻繁出現(xiàn)的連接標(biāo)識符及其對應(yīng)的掩碼,使得大部分?jǐn)?shù)據(jù)包到達(dá)OpenFlow虛擬交換機(jī)后,能夠根據(jù)其連接... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＳＤＮ的各層接口示意圖??２．１?ＯｐｅｎＦｌｏｗ?協(xié)議??

述了控制器如何使用ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議管理交換機(jī)。部分ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議在控制器上運行，??一部分在交換機(jī)上運行，定義了交換機(jī)數(shù)據(jù)層的功能組件，規(guī)定了控制器管理交換機(jī)的??規(guī)則和過程以及兩者之間通信消息的類型和格式。ＯｐｅｎＦｌｏｗ架構(gòu)背景如圖２．２所示。流??表和安全通道是ＯｐｅｎＦｌｏｗ交換機(jī)的基本組件，其中安全通道用來連接控制器，而控制??器通過安全通道應(yīng)用ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議與交換機(jī)進(jìn)行互相通報消息。????＾?控制器??ＯｐｅｎＦｌｏｗ??交換機(jī)??安麵道?Ｍ?ＯｐｅｎＦｌｏｗ?＾??協(xié)議?ｔ?：??－－??流表??圖２．２?ＯｐｅｎＦｌｏｗ架構(gòu)背景??２．１．１?ＯｐｅｎＦｌｏｗ版本演化過程??ＯｐｅｎＦｌｏｗ?協(xié)議由?ＯＮＦ（ＯｐｅｎＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ，簡稱?ＯＮＦ１２、１）組織負(fù)責(zé)維護(hù)，??ＯｐｅｎＦｌｏｗ?ｖｌ．Ｏ版本作為一個較為成熟的版本，于２００９年１２月發(fā)布，隨后陸續(xù)地發(fā)布??了幾個版本，迄今已經(jīng)更新到ＯｐｅｎＦｌｏｗ?ｖｌ．５，而且協(xié)議仍在不斷地演進(jìn)當(dāng)中。ＯｐｅｎＦｌｏｗ??協(xié)議家族的發(fā)布時間如圖２．３所示。??８??

ＯｐｅｎＦｌｏｗｖｌ．Ｏ版本中，流表、安全通道、ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議是最為核心的概念。其??中流表是一些特定“流”策略的集合，ＯｐｅｎＦｌｏｗ控制器通過部署流表來指導(dǎo)數(shù)據(jù)平而??流量；安全通道主要是負(fù)責(zé)承載ＯｐｅｎＦｌｏｗ控制器與交換機(jī)之間的交互消息，保證數(shù)據(jù)??流量安全可靠的傳輸。ＯｐｅｎＦｌｏｗ?ｖｌ．Ｏ是較為成熟的版本，能夠兼容現(xiàn)有的商ｆｆｌ交換芯??片是其眾多優(yōu)點之一，這樣只需對傳統(tǒng)交換機(jī)的固件進(jìn)行升級就能支持ＯｐｅｎＦｌｏｗ?ｖｌ．０，??這能夠最大限度地節(jié)省傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件資源的浪費，并在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程??中，起到一個很好的銜接作用｜２６１。因此，ＯｐｅｎＦｌｏｗｌ．Ｏ是目前使用最廣泛的協(xié)議版本。??ＯｐｅｎＦｌｏｗ?１．１?｜２７丨在ＯｐｅｎＦｌｏｗｌ．Ｏ的１２元組基礎(chǔ)上增加了元數(shù)據(jù)、ＭＰＬＳ標(biāo)簽與??ＭＰＬＳ業(yè)務(wù)類型３個元組。同時支持子網(wǎng)絡(luò)掩碼，復(fù)⑴在原打１２元組中的丨Ｐ地址字段??里，于更精確的三層策略；對ＭＰＬＳ和ＶＬＡＮ標(biāo)簽的進(jìn)？步支持，汴明確給出了對??ＶＬＡＮ標(biāo)簽操作的動作，同時支持丨ＥＥＥ８０２．１ａｄ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的ＱｉｎＱ技術(shù)；ＯｐｅｎＦｌｏｗｌ．Ｏ??把ＯｐｅｎＦｌｏｗ虛擬交換機(jī)的所打端丨」都石作物理端Ｕ，而ＯｐｅｎＦｌｏｗｌ．丨版木提出了虛擬??端Ｕ的概念，川于一些復(fù)雜轉(zhuǎn)發(fā)邏輯的抽象。將Ｆｌｏｗ－ｍｏｄ機(jī)制進(jìn)行修改，保證對流的??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MTF啟發(fā)法的OpenFlow虛擬流表高效查找算法[J]. 姜臘林,胡念,熊兵.  小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2017(07)
[2]一種高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速流表查找方法[J]. 王鵬,張良,周舟,劉慶云,方濱興.  電子學(xué)報. 2017(04)
[3]PiBuffer:面向數(shù)據(jù)中心的OpenFlow流緩存管理模型[J]. 毛健彪,卞洪飛,韓彪,李韜,孫志剛.  計算機(jī)學(xué)報. 2016(06)
[4]基于OpenFlow的報文分類算法研究與實現(xiàn)[J]. 呂昭,李韜.  計算機(jī)工程與科學(xué). 2014(05)

碩士論文
[1]軟件定義衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的資源分配機(jī)制設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 葉玥.北京交通大學(xué) 2016
[2]基于OpenFlow的虛擬交換機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 江濤.東南大學(xué) 2015



本文編號：3390135