本文關(guān)鍵詞：SDN可擴(kuò)展路由及流表資源優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN定義了一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它的核心思想是將網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面和控制平面進(jìn)行分離。典型的SDN網(wǎng)絡(luò)由控制器和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備構(gòu)成,不同于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò),SDN網(wǎng)絡(luò)中的傳輸設(shè)備僅保留數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,網(wǎng)絡(luò)的控制功能則都交由SDN控制器來完成�？刂破魇占S護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)信息,并通過標(biāo)準(zhǔn)的OpenFlow協(xié)議集中管理網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)行為,實(shí)現(xiàn)對整個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)的控制。 可擴(kuò)展性問題是SDN發(fā)展面臨的主要問題,本文從大規(guī)模SDN網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展路由以及流表資源優(yōu)化兩方面來提高SDN網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。(1)傳統(tǒng)SDN網(wǎng)絡(luò)的路由機(jī)制不適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中到達(dá)新的數(shù)據(jù)流時(shí),控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇樵摿饔?jì)算全網(wǎng)最優(yōu)的路由,并且更新路徑上所有SDN交換機(jī)中的流表項(xiàng)。然而,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大或數(shù)據(jù)流量增多都會(huì)導(dǎo)致控制平面和數(shù)據(jù)平面之間交互信息的劇增,因此該路由方案存在可擴(kuò)展性問題。(2)由于SDN交換機(jī)中的流表大部分都是由TCAM構(gòu)成的,同時(shí)控制器單位時(shí)間可以處理的流請求消息數(shù)目也是有限的,因此SDN網(wǎng)絡(luò)中的流表資源以及控制器計(jì)算資源都是受限的,需要進(jìn)行有效的管理。另一方面,即時(shí)消息應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生數(shù)量巨大的流,在SDN網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)消耗大量的流表資源和控制器計(jì)算資源,考慮該場景下的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化很有必要。本文的主要貢獻(xiàn)如下： (1)針對大規(guī)模多域SDN網(wǎng)絡(luò),本文提出了一種可擴(kuò)展路由機(jī)制SRSO。不同于大部分SDN路由方案,SRSO在路由數(shù)據(jù)流時(shí)只需給路由路徑上的部分交換機(jī)添加流表項(xiàng),該方案在保持網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備僅負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)功能的同時(shí),還減少了控制網(wǎng)絡(luò)中的交互信息。實(shí)際OpenFlow平臺上的實(shí)驗(yàn)證明了SRSO路由機(jī)制的可行性；相比于其它SDN路由方案,仿真結(jié)果顯示SRSO路由機(jī)制具有更好的可擴(kuò)展性。 (2)針對即時(shí)消息流,本文主要研究流表項(xiàng)idle_timeout值的合理設(shè)定問題。基于ON/OFF模型,本文定量分析了即時(shí)消息流表項(xiàng)的idle_timeout值對流表資源以及控制器計(jì)算資源的影響,然后考慮這兩類資源有限性的約束,給出idle_timeout應(yīng)該滿足的條件,并建立了相應(yīng)的優(yōu)化問題來求解合理的idle_timeout值,最后通過比較理論結(jié)果和仿真結(jié)果,驗(yàn)證了理論模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】：可擴(kuò)展性問題 SDN OpenFlow 控制器 流表 Idle_timeout
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 SDN研究背景13-16
• 1.1.1 SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展史13-16
• 1.1.2 SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特性16
• 1.2 SDN可擴(kuò)展問題概述16-21
• 1.2.1 控制平面的可擴(kuò)展性問題17-20
• 1.2.2 其它可擴(kuò)展性問題20-21
• 1.3 SDN網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制可擴(kuò)展性的挑戰(zhàn)21-22
• 1.4 SDN網(wǎng)絡(luò)流表資源有限性的挑戰(zhàn)22
• 1.5 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)22-25
• 第二章 SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)背景25-35
• 2.1 引言25
• 2.2 SDN/OpenFlow架構(gòu)25-27
• 2.2.1 SDN架構(gòu)25-26
• 2.2.2 OpenFlow架構(gòu)26-27
• 2.3 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)概述27-34
• 2.3.1 OpenFlow控制器27-29
• 2.3.2 OpenFlow交換機(jī)29-33
• 2.3.3 OpenFlow協(xié)議33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 SDN網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展路由機(jī)制35-51
• 3.1 引言35-36
• 3.2 可擴(kuò)展路由機(jī)制SRSO36-44
• 3.2.1 路由機(jī)制詳述37-41
• 3.2.2 可擴(kuò)展性分析41
• 3.2.3 控制器組件設(shè)計(jì)41-44
• 3.3 可行性驗(yàn)證44-46
• 3.3.1 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)平臺44-45
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)場景描述45
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果45-46
• 3.4 可擴(kuò)展性仿真驗(yàn)證46-49
• 3.4.1 仿真環(huán)境46-47
• 3.4.2 仿真結(jié)果47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 IM消息流表生存時(shí)間idle_timeout研究51-61
• 4.1 引言51-52
• 4.2 相關(guān)工作52-53
• 4.3 建模與分析53-58
• 4.3.1 系統(tǒng)模型53-55
• 4.3.2 定量分析idle_timeout的影響55-56
• 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)資源約束56-57
• 4.3.4 合理設(shè)定idle_timeout57-58
• 4.4 仿真驗(yàn)證58-60
• 4.4.1 仿真環(huán)境58
• 4.4.2 理論結(jié)果58-59
• 4.4.3 仿真結(jié)果59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)束語61-63
• 5.1 論文總結(jié)61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69-71
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長友;張國敏;蔣培成;;基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J];軟件學(xué)報(bào);2013年05期

  本文關(guān)鍵詞：SDN可擴(kuò)展路由及流表資源優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：343889