本文關鍵詞：基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)的設計與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟和社會發(fā)展中起到了越來越重要的作用。然而隨著對網(wǎng)絡的功能需求不斷增加,互聯(lián)網(wǎng)在使用過程中暴露出了越來越多的問題。為了解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)存在的嚴重弊端,國內(nèi)外提出了很多新型的互聯(lián)網(wǎng)體系結構。由北京交通大學參與研究的國家973項目“一體化可信網(wǎng)絡與普適服務體系基礎研究”提出了一種全新的互聯(lián)網(wǎng)模型,其將網(wǎng)絡分為接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)兩部分,引入接入標識和路由標識,通過其核心機制標識的分離映射實現(xiàn)了身份與位置的分離,解決了IP雙重屬性的問題,同時也改進了網(wǎng)絡的安全性和路由可擴展性等。但是其中心控制能力比較弱,不能對網(wǎng)絡進行靈活的全局掌控。而控制與數(shù)據(jù)轉發(fā)分離技術能實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備控制平面與數(shù)據(jù)轉發(fā)平面的分離,在大大減輕交換設備負擔的同時其控制平面又能感知全網(wǎng),便于進行決策轉發(fā)和規(guī)劃路徑,不但簡化了網(wǎng)絡配置模式,還能靈活的控制網(wǎng)絡流量,增加了網(wǎng)絡控制權的開放性。本文依托實驗室項目將OpenFlow的控制與數(shù)據(jù)轉發(fā)分離機制融入到標識網(wǎng)絡技術中,提出了一種基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)。其既能通過分離映射機制來解決IP雙重屬性的問題,又能通過OpenFlow技術來實現(xiàn)對控制平面和數(shù)據(jù)轉發(fā)平面的分離,提高網(wǎng)絡的靈活性、可控性和網(wǎng)絡資源利用率。首先,本文分析了領域內(nèi)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。之后對一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制和OpenFlow網(wǎng)絡進行了概述,并提出了一種結合一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制和OpenFlow網(wǎng)絡的方法。隨后進一步介紹了系統(tǒng)的主要功能實體轉發(fā)設備和中心控制器的設計方案。其次,本文對系統(tǒng)下的中心控制器和轉發(fā)設備功能實體進行了目標分析和模塊劃分。主要對等級映射流程、分離映射流程與功能實體間的交互流程進行了設計與實現(xiàn)。(1)等級映射流程主要對等級映射表的儲存結構及映射表的對外接口進行了實現(xiàn)。提出了服務器資源等級和用戶訪問等級,通過等級匹配機制來控制網(wǎng)絡資源訪問的安全性；(2)分離映射流程主要對是接入標識與路由標識進行映射,實現(xiàn)了身份與位置的分離,同時對分離映射表的儲存結構、分離映射表的對外接口和RID地址池模塊進行功能實現(xiàn)；(3)功能實體間的交互流程主要對融合系統(tǒng)的通信流程進行了詳細設計與功能實現(xiàn)。最后,本文搭建了基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)的測試環(huán)境,然后對各模塊及流程進行了測試。測試結果驗證了系統(tǒng)各模塊的基本功能,既實現(xiàn)了分離映射機制、等級映射機制又實現(xiàn)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的分離。
【關鍵詞】：OpenFlow 分離映射機制 控制與數(shù)據(jù)分離 等級匹配 哈希表
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.02
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-17
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要工作和結構14-17
• 2 一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制與OpenFlow網(wǎng)絡概述17-31
• 2.1 一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制概述17-19
• 2.2 OpenFlow網(wǎng)絡概述19-27
• 2.2.1 OpenFlow交換機20-25
• 2.2.2 OpenFlow控制器25-26
• 2.2.3 OpenFlow的通信通道26-27
• 2.3 一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制與Openflow網(wǎng)絡的結合27-29
• 2.4 小結29-31
• 3 基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)的設計31-51
• 3.1 需求分析及設計目標31-32
• 3.2 通信流程設計32-35
• 3.3 控制器部分設計35-44
• 3.3.1 地址池模塊設計36-37
• 3.3.2 等級映射模塊設計37-41
• 3.3.3 分離映射模塊設計41-44
• 3.4 接入轉發(fā)設備部分設計44-49
• 3.4.1 流表模塊設計44-47
• 3.4.2 接口模塊設計47-49
• 3.5 小結49-51
• 4 基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)的實現(xiàn)51-69
• 4.1 系統(tǒng)的功能實體51-52
• 4.2 接入轉發(fā)設備與中心控制器連接實現(xiàn)52-54
• 4.3 控制器中等級映射流程的實現(xiàn)54-58
• 4.3.1 等級映射表的對外交互實現(xiàn)54-55
• 4.3.2 等級映射表存儲實現(xiàn)與維護55-56
• 4.3.3 等級匹配策略56-58
• 4.4 控制器中分離映射流程的實現(xiàn)58-63
• 4.4.1 RID地址池模塊實現(xiàn)58-60
• 4.4.2 分離映射表的對外交互實現(xiàn)60-61
• 4.4.3 分離映射表存儲實現(xiàn)與維護61-63
• 4.5 接入轉發(fā)設備與中心控制器交互實現(xiàn)63-67
• 4.5.1 接口判定及開啟分離映射和等級映射實現(xiàn)63-64
• 4.5.2 等級映射模塊與分離映射模塊消息處理流程實現(xiàn)64-65
• 4.5.3 控制器雙向流表下發(fā)實現(xiàn)65-66
• 4.5.4 接入轉發(fā)設備流表功能添加實現(xiàn)66-67
• 4.6 小結67-69
• 5 測試與驗證69-81
• 5.1 測試環(huán)境69-70
• 5.2 軟件安裝與配置70-71
• 5.3 系統(tǒng)功能測試71-79
• 5.3.1 接入轉發(fā)設備與控制器的連接功能測試71-73
• 5.3.2 接入轉發(fā)設備與控制器交互功能測試73-74
• 5.3.3 控制器等級映射和分離映射處理下發(fā)流表功能測試74-78
• 5.3.4 等級策略匹配機制的功能測試78-79
• 5.4 小結79-81
• 6 結論與展望81-83
• 參考文獻83-87
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果87-91
• 學位論文數(shù)據(jù)集91

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本文編號：345158