本文關鍵詞：可擴展虛擬局域網驅動系統(tǒng)的設計與實現

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【摘要】：當前,數據中心的計算、存儲、網絡三要素都在向著虛擬化進行大踏步式的邁進,在這個過程中大量虛擬機的部署已經成為各大數據中心的常態(tài)。為了滿足傳統(tǒng)數據中心網絡中存在的大二層拓撲需求,解決傳統(tǒng)二層網絡中STP協議導致的核心帶寬浪費,使用虛擬局域網(VLAN)對租戶數量有限制,以及虛擬機頻繁遷移致使IP難于維護等問題,可擴展虛擬局域網(Virtual eXtensible Local Area Network, VXLAN)技術應運而生。VXLAN是由Cisco與、Mware等公司于2011年推出的一種“MAC In UDP"技術。其將傳統(tǒng)數據包進行封裝并進行標記,通過建立隧道(Tunnel)的方式運行于傳統(tǒng)IP網絡之上,既解決了傳統(tǒng)網絡中VLAN限制的難題,又保證了與傳統(tǒng)網絡的兼容,完美解決問題的同時又最大程度的保護了前期的投入。本文基于Broadcom公司BCM88650芯片,使用C語言,設計并實現了VXLAN驅動系統(tǒng)的核心功能。整體設計上可分為驅動接口層、功能實現層、硬件表項層三個層次。其中,驅動接口層向上負責與平臺軟件連接。功能實現層又分為Tunnel模塊、AC模塊、VSI模塊以及MAC模塊,用于提供Tunnel創(chuàng)建、刪除,AC口設置,VSI全局資源設置以及隧道口MAC學習控制等功能的驅動實現。硬件表項層則負責調用芯片廠商提供的SDK接口,實現對硬件表項的設置下發(fā)。在驅動系統(tǒng)核心功能實現后,搭建了基于IRF與MDC的測試環(huán)境,編寫測試用例,完成自動化測試腳本的開發(fā)工作,實際進行了VXLAN驅動系統(tǒng)的各模塊基本功能測試,以及二三層轉發(fā)自動化測試。測試結果表明VXLAN驅動系統(tǒng)功能符合預期,滿足項目要求。
【關鍵詞】：可擴展虛擬局域網 隧道 驅動開發(fā) 自動化測試
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.1
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題來源及研究意義12-13
• 1.1.1 課題來源12
• 1.1.2 課題意義12-13
• 1.2 與本課題有關的國內外研究現狀13-15
• 1.2.1 VXLAN技術13-14
• 1.2.2 NVGRE技術14
• 1.2.3 STT技術14
• 1.2.4 技術對比分析14-15
• 1.3 本論文的主要工作內容15-17
• 第2章 可擴展虛擬局域網關鍵技術分析17-26
• 2.1 VXLAN協議簡介17-18
• 2.2 報文的封裝和解封裝18-22
• 2.3 報文轉發(fā)流程22-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 VXLAN驅動系統(tǒng)的需求分析及系統(tǒng)設計26-32
• 3.1 VXLAN技術的需求分析26
• 3.2 VXLAN系統(tǒng)結構設計26-27
• 3.3 VXLAN驅動系統(tǒng)的功能需求27-31
• 3.3.1 Tunnel模塊功能需求28-29
• 3.3.2 AC模塊功能需求29
• 3.3.3 VSI模塊功能需求29-30
• 3.3.4 MAC模塊功能需求30-31
• 3.4 本章小結31-32
• 第4章 VXLAN驅動系統(tǒng)的詳細設計及實現32-73
• 4.1 驅動接口層設計與實現32-33
• 4.2 功能實現層設計與實現33-62
• 4.2.1 Tunnel模塊功能設計與實現33-41
• 4.2.2 AC模塊功能設計與實現41-44
• 4.2.3 VSI模塊功能設計與實現44-53
• 4.2.4 MAC模塊功能設計與實現53-59
• 4.2.5 其他相關功能59-62
• 4.3 硬件表項層設計與實現62-72
• 4.3.1 Native to Vxlan62-67
• 4.3.2 Vxlan to Native67-69
• 4.3.3 Inter-VNI Router69-72
• 4.4 本章小結72-73
• 第5章 VXLAN驅動系統(tǒng)的測試73-94
• 5.1 測試方案73
• 5.2 測試工具和環(huán)境73-74
• 5.2.1 測試工具介紹73-74
• 5.2.2 測試環(huán)境74
• 5.3 測試配置指導74-77
• 5.3.1 UnderLay網絡基礎配置74-75
• 5.3.2 SwitchA做VTEP配置75-76
• 5.3.3 SwitchC做VTEP配置76
• 5.3.4 SwitchB做Gateway配置76-77
• 5.4 基本功能測試77-82
• 5.4.1 Tunnel模塊功能測試77-78
• 5.4.2 AC模塊功能測試78-79
• 5.4.3 VSI模塊功能測試79-80
• 5.4.4 MAC模塊功能測試80-82
• 5.5 自動化測試82-92
• 5.5.1 自動化測試框架83-85
• 5.5.2 Vxlan模塊ATF開發(fā)函數指導85-87
• 5.5.3 Vxlan模塊ATF開發(fā)測試用例87-92
• 5.6 本章小結92-94
• 第6章 結論94-95
• 參考文獻95-97
• 致謝97-98
• 學位論文評閱及答辯情況表98

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