發(fā)布時(shí)間：2017-05-23 23:02

  本文關(guān)鍵詞：OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)隔離和資源分配的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的急劇膨脹和應(yīng)用類(lèi)型的持續(xù)豐富,作為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)核心的交換機(jī),承載功能不斷擴(kuò)展,使得交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元已經(jīng)變得臃腫不堪。交換機(jī)廠商出于自身技術(shù)和市場(chǎng)占有率考慮,只能通過(guò)命令行接口等方式對(duì)外開(kāi)放少量功能,不利于研究人員靈活地進(jìn)行新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn),同時(shí)也增大了網(wǎng)絡(luò)管理員配置和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的成本,難以滿足當(dāng)前云計(jì)算環(huán)境下快速增長(zhǎng)和變化的網(wǎng)絡(luò)需求。 OpenFlow技術(shù)的出現(xiàn)為解決該問(wèn)題提供了技術(shù)保障。在OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被劃為控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面,其中控制平面的控制器擁有全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有交換機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制,而轉(zhuǎn)發(fā)平面的OpenFlow交換機(jī)僅根據(jù)控制器的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)工作。這種控制與轉(zhuǎn)發(fā)相分離的機(jī)制,非常利于網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的集中管理和配置,可以很好地解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可控性較差的問(wèn)題。 然而,目前OpenFlow技術(shù)尚處于研究階段,未廣泛應(yīng)用在實(shí)際的云計(jì)算環(huán)境中,來(lái)提供公有云的網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù),并且傳統(tǒng)技術(shù)不易用于解決公有云服務(wù)中的多租戶私有網(wǎng)絡(luò)隔離和物理資源合理分配的問(wèn)題。 為了解決上述問(wèn)題,本論文提出了OpenFlow網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)隔離和資源分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。首先,用戶可根據(jù)實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)需求,動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和修改相互隔離的虛擬私有網(wǎng)絡(luò),增加用戶使用的安全性。通過(guò)私有網(wǎng)絡(luò)連接到綁定公網(wǎng)IP的路由器,從而私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的虛擬主機(jī)可以對(duì)外提供服務(wù)。其次,通過(guò)本文提出的全局路徑最優(yōu)算法,實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)到物理網(wǎng)絡(luò)的映射,從而對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)資源合理分配,提高物理網(wǎng)絡(luò)的資源利用率和鏈路負(fù)載均衡。 論文首先介紹了OpenFlow、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的概念,分析了OpenFlow網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)隔離和資源分配系統(tǒng)提出的背景及意義；再對(duì)OpenFlow網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)隔離和資源分配系統(tǒng)中所使用的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹；在此基礎(chǔ)上,分析了系統(tǒng)的具體需求,明確了系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能,然后,針對(duì)子網(wǎng)隔離和資源分配核心問(wèn)題,通過(guò)對(duì)比已有方案的優(yōu)缺點(diǎn)提出了可行的解決方案；基于系統(tǒng)具體需求和解決方案,本文提出了系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中各功能模塊之間的交互關(guān)系,對(duì)各子模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述；本文最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析,并總結(jié)全文提出建議和需要進(jìn)一步研究和完善的地方。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義網(wǎng)絡(luò) OpenFlow 子網(wǎng)隔離 資源分配
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.07
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 論文主要工作12-13
• 1.4 論文組織與結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介15-23
• 2.1 OPENFLOW技術(shù)概述15-20
• 2.1.1 SDN架構(gòu)15-16
• 2.1.2 OpenFlow協(xié)議16-18
• 2.1.3 OpenvSwitch虛擬交換機(jī)18-19
• 2.1.4 OpenFlow控制器19-20
• 2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)20-21
• 2.3 REST簡(jiǎn)介21-22
• 2.4 小結(jié)22-23
• 第三章 OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)隔離與資源分配系統(tǒng)需求分析23-30
• 3.1 系統(tǒng)在云環(huán)境中的位置23-24
• 3.2 功能性需求24-25
• 3.3 非功能性需求25-26
• 3.4 接口需求26-29
• 3.5 小結(jié)29-30
• 第四章 關(guān)鍵問(wèn)題研究與解決30-38
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)隔離方案的選擇30-33
• 4.1.1 網(wǎng)絡(luò)隔離功能描述30
• 4.1.2 網(wǎng)絡(luò)隔離方案對(duì)比30-31
• 4.1.3 方案的選擇31-33
• 4.2 物理網(wǎng)絡(luò)資源分配方案33-37
• 4.2.1 物理網(wǎng)絡(luò)資源分配策略功能描述33
• 4.2.2 資源分配方案對(duì)比33-34
• 4.2.3 方案算法描述34-35
• 4.2.4 算法性能分析35-37
• 4.3 小結(jié)37-38
• 第五章 OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)隔離和資源分配系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)38-43
• 5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)38-39
• 5.2 系統(tǒng)模塊間關(guān)系39-41
• 5.3 系統(tǒng)工作流程41-42
• 5.4 小結(jié)42-43
• 第六章 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-64
• 6.1 系統(tǒng)詳細(xì)模塊圖43
• 6.2 用戶鑒權(quán)和管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-47
• 6.2.1 用戶鑒權(quán)和管理模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)43-44
• 6.2.2 請(qǐng)求鑒權(quán)處理流程圖說(shuō)明44-45
• 6.2.3 用戶鑒權(quán)和管理模塊的典型場(chǎng)景說(shuō)明45-46
• 6.2.4 類(lèi)圖及接口說(shuō)明46-47
• 6.3 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-54
• 6.3.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)47-48
• 6.3.2 路由器管理子模塊狀態(tài)轉(zhuǎn)換說(shuō)明48-49
• 6.3.3 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊的典型場(chǎng)景說(shuō)明49-51
• 6.3.4 類(lèi)圖及接口說(shuō)明51-54
• 6.4 物理網(wǎng)絡(luò)管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-59
• 6.4.1 物理網(wǎng)絡(luò)管理模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)54-55
• 6.4.2 物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖闪鞒虉D說(shuō)明55-56
• 6.4.3 物理網(wǎng)絡(luò)管理模塊的典型場(chǎng)景說(shuō)明56-57
• 6.4.4 類(lèi)圖及接口說(shuō)明57-59
• 6.5 資源分配策略模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)59-63
• 6.5.1 資源分配策略模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)59-60
• 6.5.2 策略模塊處理流程說(shuō)明60-61
• 6.5.3 資源分配策略模塊的典型場(chǎng)景說(shuō)明61-62
• 6.5.4 類(lèi)圖及接口說(shuō)明62-63
• 6.6 小結(jié)63-64
• 第七章 系統(tǒng)測(cè)試64-75
• 7.1 測(cè)試環(huán)境64-66
• 7.1.1 硬件環(huán)境64
• 7.1.2 軟件環(huán)境64-65
• 7.1.3 部署方案65-66
• 7.2 主要模塊測(cè)試用例66-67
• 7.2.1 用戶鑒權(quán)和管理模塊服務(wù)調(diào)用測(cè)試66
• 7.2.2 物理網(wǎng)絡(luò)管理模塊接口調(diào)用測(cè)試66-67
• 7.2.3 資源分配策略模塊接口調(diào)用測(cè)試67
• 7.3 主要集成測(cè)試用例67-74
• 7.3.1 用戶創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)和路由器67-69
• 7.3.2 用戶將虛擬主機(jī)加入到虛擬網(wǎng)絡(luò)中69
• 7.3.3 用戶將虛擬網(wǎng)絡(luò)加入到路由器69-73
• 7.3.4 用戶將公網(wǎng)IP綁定到路由器73-74
• 7.4 測(cè)試結(jié)果74
• 7.5 小結(jié)74-75
• 第八章 總結(jié)與展望75-77
• 8.1 論文總結(jié)75
• 8.2 研究展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 致謝79-80
• 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 歐陽(yáng)崢崢;;基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全體系的構(gòu)建[J];福建電腦;2008年04期

2 蔡森焱;徐暢;任勇毛;;云計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)[J];科研信息化技術(shù)與應(yīng)用;2012年03期

3 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長(zhǎng)友;張國(guó)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：OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)隔離和資源分配的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：389265