故障恢復技術對于保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可靠傳輸以及系統(tǒng)安全具有重要的意義。在軟件定義網(wǎng)絡(SDN)中,數(shù)據(jù)平面和控制平面都面臨著不同程度的故障問題,對網(wǎng)絡可靠性、安全性構成了巨大的威脅。研究高可靠性的網(wǎng)絡容錯技術,增強網(wǎng)絡的抗干擾能力,已經(jīng)成為了一項熱門的研究課題。針對數(shù)據(jù)平面的鏈路故障恢復問題中所面臨的實現(xiàn)恢復時間和網(wǎng)絡資源利用有效均衡的挑戰(zhàn),本文受預備式恢復策略耗時短和反應式恢復策略靈活分配網(wǎng)絡資源的啟發(fā),提出了一種基于兩種恢復策略相結合的協(xié)同式鏈路故障恢復機制。本文對SDN網(wǎng)絡中鏈路故障恢復問題進行了數(shù)學建模并形式化為一個多目標優(yōu)化問題,然后設計了一個兩階段式恢復算法解決該問題。算法的第一階段是在鏈路故障發(fā)生前預判故障位置并靜態(tài)地配置備份轉發(fā)路徑,保證網(wǎng)絡連通性能夠在故障發(fā)生后短時恢復;第二階段主要基于網(wǎng)絡實時監(jiān)控信息對備份路徑進行動態(tài)調整,以提高資源利用效率。通過不同恢復策略的協(xié)同工作,實現(xiàn)了恢復時間和資源利用上的有效平衡。針對控制平面的控制器故障恢復過程中所面臨的控制器負載對恢復時間產(chǎn)生的沖突問題,本文提出了一種基于控制器負載感知的控制器故障恢復機制。本文對多控制器環(huán)境下的控制器故障恢...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 容錯技術概述
        1.2.2 數(shù)據(jù)平面容錯
        1.2.3 控制平面容錯
    1.3 研究問題的提出
    1.4 主要工作及研究內(nèi)容
    1.5 論文的組織結構
2 相關理論
    2.1 SDN簡介
        2.1.1 SDN的工作原理
        2.1.2 SDN的特點
        2.1.3 SDN的應用
    2.2 OpenFlow協(xié)議
        2.2.1 流表
        2.2.2 組表
    2.3 本章小結
3 基于預備式和反應式策略的協(xié)同式鏈路故障恢復機制
    3.1 系統(tǒng)模型
    3.2 問題定義
    3.3 框架設計
    3.4 協(xié)同式鏈路故障恢復算法設計
        3.4.1 連通性恢復路由算法
        3.4.2 QoS保證路由算法
    3.5 算法性能分析
        3.5.1 存儲開銷分析
        3.5.2 時間復雜度分析
    3.6 實驗驗證與性能分析
        3.6.1 仿真工具
        3.6.2 實驗設置
        3.6.3 恢復時間
        3.6.4 存儲開銷
        3.6.5 QoS性能
    3.7 本章小結
4 基于備份控制器負載感知的控制器故障恢復機制
    4.1 系統(tǒng)模型
    4.2 問題定義
    4.3 控制器故障恢復算法設計
        4.3.1 算法設計原則
        4.3.2 啟發(fā)式故障恢復算法
    4.4 算法性能分析
        4.4.1 預算開銷分析
        4.4.2 時間復雜度分析
    4.5 實驗評估
        4.5.1 實驗設置
        4.5.2 恢復時間
        4.5.3 負載性能
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3855942