本文關(guān)鍵詞：支持應用層策略下發(fā)的OpenFlow控制器設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當前,網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模日益擴大,網(wǎng)絡(luò)的用戶日益增多,互聯(lián)網(wǎng)應用更是迎來了爆發(fā)式增長。而互聯(lián)網(wǎng)也漸漸不能滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)需求。IP地址的短缺,網(wǎng)絡(luò)安全性的問題,以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐漸難以滿足當前靈活多變應用需求。在這個背景下,軟件定義網(wǎng)絡(luò)的概念被人們提了出來。 軟件定義網(wǎng)絡(luò)的核心在于將邏輯控制層與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層分離開來,使得底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備專注于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),而將網(wǎng)絡(luò)的邏輯控制遷移到通用的計算環(huán)境中,使得網(wǎng)絡(luò)的智能被充分的釋放。軟件定義網(wǎng)絡(luò)定義了邏輯控制層與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層之間的標準接口,使得該網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)充分的開放,因此軟件定義網(wǎng)絡(luò)漸漸的得到了大家的關(guān)注。 雖然當前已經(jīng)有很多關(guān)于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的研究,但是在現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境中鮮有人部署軟件定義網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其很大的一個原因在于沒有一種廉價而且成熟的從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)遷移到軟件定義網(wǎng)絡(luò)的方法。現(xiàn)有的軟件定義網(wǎng)絡(luò)的控制器都要求其管理的網(wǎng)絡(luò)必須是純軟件定義網(wǎng)絡(luò),不能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備混合組網(wǎng),因為控制器的邏輯控制都是基于完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲實現(xiàn)的,當與傳統(tǒng)設(shè)備混合組網(wǎng)時,這種拓撲的完整性就被打破了,因此不能夠正常工作。而且,當網(wǎng)絡(luò)中同時有多個應用運行時,不同的應用將會同時下發(fā)不同的轉(zhuǎn)發(fā)策略就會有可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)發(fā)策略的沖突,導致網(wǎng)絡(luò)功能的異常。 因此本文的研究重點在于找到一種新的方法,使得軟件定義網(wǎng)絡(luò)能夠與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)通。本文提出了三個創(chuàng)新點,一是將控制器的控制對象由OpenFlow網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成單個OpenFlow設(shè)備,使得控制器能夠無需建立拓撲直接運行。二是在控制器中實現(xiàn)支持應用層策略下發(fā),使得不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上能夠運行不同的軟件環(huán)境,從而能夠滿足不同的使用需求。三是在提出了一種策略緩沖池以及策略決策的機制,使得應用不直接控制交換機,而是統(tǒng)一下發(fā)到緩沖池中,并由緩沖池最后解決沖突下發(fā)策略。 最后,本文實現(xiàn)了一個原型控制器,并進行了測試,驗證了本文提出觀點的可行性。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義網(wǎng)絡(luò) 控制器 混合組網(wǎng) 沖突解決
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點11-12
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 軟件定義網(wǎng)絡(luò)和OpenFlow技術(shù)簡介14-26
• 2.1 聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)14
• 2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OpenFlow協(xié)議14-16
• 2.3 OpenFlow交換機16-20
• 2.3.1 OpenFlow端口17-18
• 2.3.2 流表(Flow Table)18
• 2.3.3 匹配域(Matching Fields)18-20
• 2.3.4 OpenFlow操作集(Actions)20
• 2.4 OpenFlow通信協(xié)議20-22
• 2.5 OpenFlow控制器22-23
• 2.6 軟件定義網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀23-25
• 2.7 本章小結(jié)25-26
• 第三章 支持應用層策略下發(fā)控制器的需求分析與系統(tǒng)設(shè)計26-32
• 3.1 需求分析26-28
• 3.1.1 現(xiàn)有控制器的不足26-27
• 3.1.2 新控制器的需求27-28
• 3.2 概要設(shè)計28-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第四章 控制器詳細設(shè)計與實現(xiàn)32-49
• 4.1 控制器架構(gòu)32-33
• 4.2 功能模塊33-46
• 4.2.1 通信模塊33-35
• 4.2.2 OpenFlow協(xié)議模塊35-41
• 4.2.3 OpenFlow交換機管理模塊41-43
• 4.2.4 策略緩沖池43
• 4.2.5 策略決策模塊43-44
• 4.2.6 應用層策略模塊44-45
• 4.2.7 應用接口模塊45-46
• 4.3 核心機制研究46-48
• 4.3.1 支持應用層策略下發(fā)46-47
• 4.3.2 流表策略沖突解決機制47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 控制器測試與驗證49-61
• 5.1 測試環(huán)境49-50
• 5.1.1 測試采用的軟件環(huán)境49
• 5.1.2 拓撲設(shè)計49-50
• 5.2 測試過程50-56
• 5.2.1 測試環(huán)境安裝50-51
• 5.2.2 建立拓撲環(huán)境51-52
• 5.2.3 編寫網(wǎng)絡(luò)應用52-55
• 5.2.4 軟件參數(shù)配置55-56
• 5.2.5 測試內(nèi)容56
• 5.3 測試結(jié)果與分析56-60
• 5.3.1 交互測試56-57
• 5.3.2 網(wǎng)絡(luò)連通性測試57-58
• 5.3.3 應用層策機制略測試58
• 5.3.4 沖突解決機制測試58-59
• 5.3.5 結(jié)果分析59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文總結(jié)61-62
• 6.2 未來展望62-63
• 參考文獻63-65
• 致謝65-66
• 作者攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄66

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1 孫英英;李戰(zhàn)懷;李寧;石琳;;基于OpenFlow的虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機與現(xiàn)代化;2014年01期

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本文編號：429902