發(fā)布時間：2017-05-22 16:14

  本文關(guān)鍵詞：基于x86架構(gòu)的OpenFlow交換模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)正日益高速發(fā)展,當前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐漸遇到發(fā)展瓶頸。尤其是隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化、云計算的大規(guī)模興起,現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相關(guān)協(xié)議正成為阻礙其發(fā)展的因素。由于網(wǎng)絡(luò)流量達到了以往難以企及的規(guī)模,并且當前以交換機為代表的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的集成功能越來越龐大,導(dǎo)致交換機進一步提升性能所需要的成本極大增加。尋求一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及創(chuàng)新性的技術(shù)對于發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)是迫在眉睫。 OpenFlow于此種背景下誕生。OpenFlow是一種將網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與控制功能分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標準。目前對OpenFlow的研究仍在研究發(fā)展階段,且應(yīng)用場景仍然很少。不僅如此,現(xiàn)有OpenFlow交換設(shè)備以專用硬件為主,極其昂貴,亦不適合推廣。而采用現(xiàn)今廣泛使用的x86架構(gòu)作為課題OpenFlow交換模塊的架構(gòu)基礎(chǔ),可以大幅降低硬件成本。此外,x86上開發(fā)環(huán)境非常成熟,適合擴展各類功能,最終易于推廣部署。 本課題所探討研究的是在x86架構(gòu)平臺上實現(xiàn)OpenFlow軟件交換機的交換模塊。由于軟件交換機性能低是主要缺陷,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)框架上,使用高速的netmap為基礎(chǔ)進行擴展開發(fā),以適應(yīng)OpenFlow交換模塊需要。本課題主要研究內(nèi)容包括：分析OpenFlow標準、x86下網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包I/O框架分析、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包提取、OpenFlow流表設(shè)計實現(xiàn)、流表匹配設(shè)計實現(xiàn)及匹配后對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理動作等一系列內(nèi)容。 本文將從以下幾點進行撰文：1)總體背景介紹說明；2)OpenFlow及軟件定義網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的介紹說明；3)x86架構(gòu)下高速包轉(zhuǎn)發(fā)框架的選擇及netmap的介紹說明；4)課題模塊的設(shè)計方案；5)課題模塊的具體實現(xiàn)；6)模塊測試檢驗；7)總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：OpenFlow 交換模塊 軟件定義網(wǎng)絡(luò) netmap FreeBSD
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(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4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及其意義9-10
• 1.2 本課題的目標和內(nèi)容10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研及創(chuàng)新點11-13
• 1.3.1 OpenFlow相關(guān)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 本課題創(chuàng)新點12-13
• 1.4 論文安排13-14
• 第二章 OpenFlow與軟件定義網(wǎng)絡(luò)14-27
• 2.1 新技術(shù)使用的必要性14-18
• 2.1.1 新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求15-16
• 2.1.2 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的缺陷16-18
• 2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.3 OpenFlow綜述19-21
• 2.4 OpenFlow交換機21-26
• 2.4.1 交換機組成21-22
• 2.4.2 流表22-25
• 2.4.2.1 包頭域23-24
• 2.4.2.2 計數(shù)器24
• 2.4.2.3 處理動作24-25
• 2.4.3 匹配25-26
• 2.5 本章總結(jié)26-27
• 第三章 x86架構(gòu)下包轉(zhuǎn)發(fā)框架27-33
• 3.1 netmap簡介27
• 3.2 netmap技術(shù)27-32
• 3.2.1 架構(gòu)原理28-30
• 3.2.2 框架比較30-31
• 3.2.3 操作31
• 3.2.4 連接主機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧31-32
• 3.3 本章總結(jié)32-33
• 第四章 交換模塊設(shè)計33-46
• 4.1 整體設(shè)計33-36
• 4.2 流表結(jié)構(gòu)設(shè)計36-38
• 4.3 包處理框架設(shè)計38-44
• 4.3.1 包提取設(shè)計38-41
• 4.3.2 流表項包頭域內(nèi)容設(shè)計41-43
• 4.3.3 轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則設(shè)計43-44
• 4.4 本章總結(jié)44-46
• 第五章 交換模塊實現(xiàn)46-66
• 5.1 開發(fā)環(huán)境搭建46-49
• 5.1.1 交換機節(jié)點搭建46-48
• 5.1.2 主機節(jié)點搭建48-49
• 5.2 流表實現(xiàn)49-51
• 5.2.1 流表結(jié)構(gòu)50
• 5.2.2 流表項及匹配項結(jié)構(gòu)50-51
• 5.3 數(shù)據(jù)包分析提取51-58
• 5.3.1 netmap橋接必要分析52-54
• 5.3.2 數(shù)據(jù)包提取54-58
• 5.4 匹配及計數(shù)器更新58-61
• 5.5 轉(zhuǎn)發(fā)61-65
• 5.5.1 多接口實現(xiàn)61-63
• 5.5.2 處理動作實現(xiàn)63-65
• 5.6 本章總結(jié)65-66
• 第六章 交換模塊驗證66-81
• 6.1 準備66-67
• 6.2 驗證67-78
• 6.3 匯總78-81
• 第七章 總結(jié)81-82
• 參考文獻82-83
• 附錄83-84
• 致謝84-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 查玉龍;陳培培;;淺析如何確保醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)安全[J];電子世界;2014年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于x86架構(gòu)的OpenFlow交換模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：386209