SDN使網(wǎng)絡(luò)研究人員可以通過編程集中控制網(wǎng)絡(luò)行為,為解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的問題提供了新的解決方案。但是當(dāng)前的SDN網(wǎng)絡(luò)的可編程僅僅局限于控制層面,數(shù)據(jù)層面依然要依賴于交換機(jī)硬件,而使硬件支持新協(xié)議的開發(fā)周期比較長,如今使固定功能的芯片支持新的協(xié)議大約需要四年,這不利于網(wǎng)絡(luò)研究人員驗(yàn)證新想法,阻礙了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。端到端路徑優(yōu)化問題是保障用戶服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。在SDN網(wǎng)絡(luò)中,邏輯上集中控制的特點(diǎn),使得可以從網(wǎng)絡(luò)全局的視角進(jìn)行路徑規(guī)劃,控制層與數(shù)據(jù)層分離的特點(diǎn),使控制層專注于邏輯控制,數(shù)據(jù)層僅僅需要關(guān)注數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā),這為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯提供了可能性。P4具有協(xié)議無關(guān)性、目標(biāo)無關(guān)性、可現(xiàn)場重配置的特點(diǎn),使用P4對SDN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層面編程,這使得網(wǎng)絡(luò)研究人員可以根據(jù)需求自上而下地定義交換機(jī)處理數(shù)據(jù)包的邏輯,從而擺脫數(shù)據(jù)層硬件的束縛。本文以SDN網(wǎng)絡(luò)為研究背景。首先介紹了P4數(shù)據(jù)平面可編程并基于INT模型設(shè)計(jì)了對數(shù)據(jù)層端到端單向時(shí)延信息精確采集的機(jī)制;然后介紹了當(dāng)前SDN網(wǎng)絡(luò)中路徑優(yōu)化機(jī)制的研究現(xiàn)狀并設(shè)計(jì)了基于Dijkstra算法的多約束多路徑優(yōu)化機(jī)制;最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測、路徑優(yōu)化、路... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SDN架構(gòu)圖

將識別哪些頭字段（或“解析”），如何在每個頭上匹配，以執(zhí)行什么操作，而不是由芯片供應(yīng)商決定。言中，OpenFlow 是一個程序。通過這種方式，OpenFlow 和 P。雖然 OpenFlow 專為 SDN 網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)，將控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平任何交換機(jī)或路由器的行為進(jìn)行編程，無論是從交換機(jī)操作系制器遠(yuǎn)程控制。P4 提供了一種使用可編程和固定功能交換機(jī)我們可以用軟件將新功能和協(xié)議引入網(wǎng)絡(luò)，而不是等待新硬件6]中指出 P4 屬于數(shù)據(jù)平面的編程語言，通過編程交換機(jī)數(shù)據(jù)平處理邏輯，P4 與數(shù)據(jù)平面交換機(jī)、控制平面應(yīng)用程序之間的關(guān)首先用 P4 定義數(shù)據(jù)包的處理流程，P4 程序經(jīng)過編譯器編譯后配置文件和運(yùn)行時(shí)的 API，再將配置文件載入到交換機(jī)中后更目標(biāo)交換機(jī)按照流控制程序進(jìn)行數(shù)據(jù)包的查表操作，從而實(shí)現(xiàn)理邏輯。需要注意的是，通過編譯 P4 程序，不僅可以在可編程成具體的配置，還可以生成運(yùn)行時(shí) API，用來實(shí)現(xiàn)控制平面和

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)現(xiàn)自定義的數(shù)據(jù)解析流程，可將網(wǎng)絡(luò)字節(jié)流解析成對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)包。程是與OpenFlow類似的Match+Action操作，其流水線支持串行和并行兩enFlow1.3[26]的啟發(fā)，P4 轉(zhuǎn)發(fā)模型的匹配過程也分為 Ingress Pipeline 和e 兩個分離的數(shù)據(jù)處理流水線。 OpenFlow 相比，P4 的設(shè)計(jì)有以下三個優(yōu)點(diǎn)：可定制數(shù)據(jù)解析流程，low交換機(jī)的固定解析邏輯；可執(zhí)行并行和串行的Match+Action操作，而O串行操作；支持協(xié)議無關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]SDN網(wǎng)絡(luò)中端到端QoS控制機(jī)制的研究[D]. 葉云東.東南大學(xué) 2017



本文編號：3524917