發(fā)布時(shí)間：2017-07-31 18:45

  本文關(guān)鍵詞：軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的負(fù)載均衡路由策略研究

  更多相關(guān)文章： 軟件定義網(wǎng)絡(luò) OpenFlow Floodlight 負(fù)載均衡 路由策略

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨著嚴(yán)峻的性能考驗(yàn)。各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層出不窮,互聯(lián)網(wǎng)用戶也在逐日遞增。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的封閉性和不易集中管理導(dǎo)致難以實(shí)施流量?jī)?yōu)化策略,造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備難以應(yīng)付暴增的數(shù)據(jù)流量,所以當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)亟需新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解決所面臨的問題。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)提倡的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的思想易于管理者對(duì)底層設(shè)備進(jìn)行集中控制,統(tǒng)一實(shí)施路由策略;開放接口可編程的特性也有助于對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行擴(kuò)展,大大降低了策略實(shí)施的開銷和難度。OpenFlow技術(shù)作為SDN思想的實(shí)現(xiàn),其多元組的流匹配方式能夠?qū)崿F(xiàn)更加細(xì)粒度的流量?jī)?yōu)化。本文將基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并利用OpenFlow技術(shù)解決流量?jī)?yōu)化面臨的問題。本文研究的應(yīng)用場(chǎng)景是用戶節(jié)點(diǎn)到服務(wù)節(jié)點(diǎn)具有多條路徑的園區(qū)級(jí)網(wǎng)絡(luò)。首先基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò),然后針對(duì)架構(gòu)中的每層進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)是本架構(gòu)的核心,提出了實(shí)現(xiàn)本策略的幾個(gè)核心功能模塊,包括了對(duì)鏈路的發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控鏈路流量、管理全網(wǎng)拓?fù)洹⒂?jì)算路由以及下發(fā)策略等。本文提出的負(fù)載均衡路由策略思想是,利用OpenFlow控制器對(duì)全網(wǎng)的集中控制能力監(jiān)控鏈路的實(shí)時(shí)流量,計(jì)算出鏈路的開銷值,將鏈路的開銷值作為權(quán)重,在滿足鏈路負(fù)載均衡的前提下,結(jié)合Dijkstra算法計(jì)算路徑。當(dāng)有新的數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí),控制器將基于路徑結(jié)果下發(fā)流表給對(duì)應(yīng)交換機(jī)。對(duì)于架構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn),特別是控制層面的實(shí)現(xiàn),將基于Floodlight控制器對(duì)各個(gè)功能模塊編程實(shí)現(xiàn)。主要涉及鏈路發(fā)現(xiàn)、鏈路監(jiān)控、拓?fù)涔芾怼⒙酚捎?jì)算、策略下發(fā)等幾大功能模塊。最后,對(duì)于實(shí)現(xiàn)的路由策略進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)了基于Mininet和基于硬件設(shè)備的實(shí)驗(yàn)網(wǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的鏈路負(fù)載均衡路由策略能明顯提高了鏈路的利用率以及用戶的服務(wù)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義網(wǎng)絡(luò) OpenFlow Floodlight 負(fù)載均衡 路由策略
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介10-12
• 1.3 路由策略研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文主要工作14
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 Open Flow技術(shù)相關(guān)研究16-33
• 2.1 Open Flow技術(shù)簡(jiǎn)介16-17
• 2.2 Open Flow交換機(jī)17-24
• 2.2.1 Open Flow交換機(jī)的組成17-18
• 2.2.2 流表18-21
• 2.2.3 安全通道21-22
• 2.2.4 Open Flow協(xié)議消息22-23
• 2.2.5 Open v Switch交換機(jī)23-24
• 2.3 Open Flow控制器24-28
• 2.3.1 控制器設(shè)計(jì)要素25-27
• 2.3.2 相關(guān)開源控制器分析27-28
• 2.4 Mininet仿真平臺(tái)28-32
• 2.4.1 Mininet概述29
• 2.4.2 Mininet架構(gòu)分析29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于Open Flow的鏈路負(fù)載均衡路由策略設(shè)計(jì)33-43
• 3.1 應(yīng)用場(chǎng)景分析33-34
• 3.2 鏈路負(fù)載均衡路由策略設(shè)計(jì)34-40
• 3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)35-38
• 3.2.2 路由策略38-40
• 3.3 負(fù)載均衡路由算法40-41
• 3.4 本方案優(yōu)點(diǎn)41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于Floodlight的開發(fā)實(shí)現(xiàn)43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 Floodlight相關(guān)技術(shù)43-46
• 4.2.1 Floodlight API43-44
• 4.2.2 Floodlight架構(gòu)分析44-46
• 4.3 控制器模塊的實(shí)現(xiàn)46-55
• 4.3.1 鏈路發(fā)現(xiàn)模塊的實(shí)現(xiàn)46-48
• 4.3.2 拓?fù)涔芾砟K的實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.3.3 路由計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.3.4 OF核心模塊的實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.3.5 鏈路監(jiān)控模塊的實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.3.6 策略下發(fā)模塊的實(shí)現(xiàn)53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 組網(wǎng)方案和實(shí)驗(yàn)測(cè)試56-66
• 5.1 組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)概述56
• 5.2 基于Mininet的組網(wǎng)與測(cè)試56-61
• 5.2.1 組網(wǎng)方案與實(shí)驗(yàn)測(cè)試57-59
• 5.2.2 結(jié)果分析59-61
• 5.3 基于硬件設(shè)備的組網(wǎng)與測(cè)試61-64
• 5.3.1 組網(wǎng)方案與實(shí)驗(yàn)測(cè)試61-63
• 5.3.2 結(jié)果分析63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第6章 工作總結(jié)與展望66-68
• 6.1 本文工作總結(jié)66-67
• 6.2 下一步工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：600592