路由方式是影響軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)數(shù)據(jù)平面性能的重要因素,傳統(tǒng)的最長(zhǎng)前綴匹配(Longest Prefix Matching,LPM)和精確匹配(Exact Matching,EM)路由方式需要大量的匹配流表項(xiàng),不僅會(huì)帶來流表項(xiàng)匹配查找時(shí)間的延遲,而且可能會(huì)引發(fā)流表爆炸問題,造成通信資源、計(jì)算資源和空間資源的耗費(fèi)。與傳統(tǒng)路由方式不同,源路由是一種輕量級(jí)高效率路由方式,邊緣交換機(jī)將路由信息封裝于數(shù)據(jù)包頭部,中間交換機(jī)只需匹配對(duì)應(yīng)的出端口字段,針對(duì)每一個(gè)交換機(jī)端口只需一條匹配流表項(xiàng)即可完成所有流的無狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)�，F(xiàn)有的基于OpenFlow的源路由實(shí)現(xiàn)大多占用數(shù)據(jù)包已有協(xié)議字段,存在靈活性和可擴(kuò)展性問題。源路由方式極大減少流表項(xiàng)的同時(shí)也帶來流區(qū)分與統(tǒng)計(jì)困難的問題,如果將流統(tǒng)計(jì)工作放在端交換機(jī)無疑會(huì)給端造成過重的負(fù)擔(dān)。針對(duì)上述源路由實(shí)現(xiàn)方式及源路由網(wǎng)絡(luò)存在的流統(tǒng)計(jì)問題,本文實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)(Protocol-Oblivious Forwarding,POF)源路由網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)流統(tǒng)計(jì)機(jī)制FlowWatcher。FlowWatche...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１源路由網(wǎng)絡(luò)存在的流區(qū)分和統(tǒng)計(jì)問題??工作對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的ＱｏＳ保障、預(yù)防ＤＤｏＳ攻擊、流量工程、網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)和網(wǎng)??絡(luò)安全等方面的應(yīng)用具有及其重要的意義［１７］，不論是科研工作者還是企業(yè)工業(yè)??

１．１．２源路由存在的流統(tǒng)計(jì)問題??雖然源路由方式能極大減少流表項(xiàng)、降低因控制平面與數(shù)據(jù)平面頻繁上報(bào)??與下發(fā)消息的通信資源開銷［１６］，但如圖１．１所示，主機(jī)端有無數(shù)條不同的流進(jìn)入??網(wǎng)絡(luò)，但由于交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的無狀態(tài)匹配即只匹配該跳的出端口值轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，因??此出端口相同的流只有....

圖２．２?ＰＯＦ網(wǎng)絡(luò)控制平面與數(shù)據(jù)平面舉例??米集提供伯息

米集提供伯息。??舉例ＰＯＦ網(wǎng)絡(luò)中的防火墻策略，假設(shè)網(wǎng)關(guān)只允許特定網(wǎng)段和特定端口的數(shù)??據(jù)包通過，并且會(huì)改寫目的ＭＡＣ地址為某值的ＭＡＣ字段。如圖２．３所示，當(dāng)??數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，交換機(jī)會(huì)首先處理以太網(wǎng)層，通過指令將目的??ＭＡＣ地址值寫入共享數(shù)據(jù)域。其次通過爪０沉＿＾（１￡±以＿....

圖２．３?ＰＯＦ多級(jí)處理流水線??所有交換機(jī)上

＿ｏｗｔ消息通知交換機(jī)在某個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)??數(shù)據(jù)包或者直接向交換機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包。如圖２．４所示是ｐａｃｆｃｅｔ＿ｏｕｆ消息的數(shù)據(jù)??結(jié)構(gòu)。Ｄａｍ表示封裝的數(shù)據(jù)包信息，其長(zhǎng)度根據(jù)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度值而變化，僅當(dāng)??ｆｃｗ／／ａ＿ｉｄ的值為－１時(shí)表示該消息攜帶控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)包，否則此ｄａｄａ值無....

圖14PoF的p配晚t--out消息格式

圖２．５?ＰＯＦ交換機(jī)回復(fù)的流統(tǒng)計(jì)信息格式??統(tǒng)計(jì)流經(jīng)該端口的數(shù)據(jù)包數(shù)目（接收到的數(shù)據(jù)包和發(fā)送的數(shù)據(jù)包）及總的字節(jié)??數(shù)等指標(biāo)而且可以統(tǒng)計(jì)各種錯(cuò)誤（交換機(jī)端口?ｄｏｕｍ掉、錯(cuò)誤或者??ｐｏｒｔ＿ｍｏｄ錯(cuò)誤等）發(fā)生的次數(shù)。針對(duì)ＰＯＦ的每張流表包含計(jì)數(shù)器項(xiàng)來統(tǒng)計(jì)當(dāng)前??流表中活躍的流....

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