本文關(guān)鍵詞：基于OpenFlow的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由策略研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過數(shù)十載的發(fā)展,已經(jīng)成為人們生活中的不可或缺的組成部分。近幾年云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展與大數(shù)據(jù)概念的提出,各種新興的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不斷涌現(xiàn),數(shù)據(jù)中心在互聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)了舉足輕重的地位。如今的互聯(lián)網(wǎng)包括數(shù)據(jù)中心面臨諸多問題,原有的體系架構(gòu)已經(jīng)無法與新興的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用相適應(yīng)。SDN體系架構(gòu)和OpenFlow技術(shù)的出現(xiàn),將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層分離,實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)的可編程控制,為解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)乃至互聯(lián)網(wǎng)面臨的問題提供了一個(gè)新的思路。本文以O(shè)penFlow技術(shù)為主要手段,主要研究數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的路由方法,以解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載問題�，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路由方法,主要采取靜態(tài)的路由方式,缺少來自于網(wǎng)絡(luò)的反饋信息,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分配不合理,不能夠充分利用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)提供的大量的冗余的帶寬資源,造成了資源的浪費(fèi)。本文首先提出一種基于流分類的動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由策略。本文提出的策略使用OpenFlow技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控并收集網(wǎng)絡(luò)中的鏈路信息和數(shù)據(jù)流信息,作為計(jì)算路由的參考依據(jù)。對進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中的新數(shù)據(jù)流,利用網(wǎng)絡(luò)的鏈路信息,采取貪心策略為其進(jìn)行路由,以達(dá)到負(fù)載均衡為目的。之后,通過收集網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流的信息將網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)的流區(qū)分為大小流,并依據(jù)大流的轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)和鏈路的狀態(tài)對大流的路由進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,使大流盡量獲得更多的帶寬,提高鏈路的利用率,減小擁塞發(fā)生的概率。其次,本文提出了一種基于OpenFlow的擁塞路由管理策略。通過OpenFlow實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路的使用狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一條發(fā)生擁塞的鏈路后,啟動(dòng)擁塞路由管理策略對擁塞鏈路上的大流進(jìn)行重路由,為其選擇更適合的路由。在進(jìn)行重路由時(shí),從擁塞的鏈路起點(diǎn)采取回溯的方式進(jìn)行,從而減小重路由的開銷。這種擁塞路由管理策略在擁塞發(fā)生后開始實(shí)施,直到擁塞狀態(tài)結(jié)束,以一種被動(dòng)的方式來緩解網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的擁塞情況,是對本文提出的基于流分類的動(dòng)態(tài)路由策略的補(bǔ)充。最后本文使用基于OpenFlow的Mininet仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),與已有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對比分析,證明本文所提出的策略能夠提高網(wǎng)絡(luò)的鏈路利用率,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
【關(guān)鍵詞】：OpenFlow 數(shù)據(jù)中心 Fat-Tree 路由策略
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP308;TP393.02
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)14-15
• 2 相關(guān)技術(shù)研究15-27
• 2.1 SDN架構(gòu)概述與OpenFlow技術(shù)15-23
• 2.1.1 SDN概述15-17
• 2.1.2 OpenFlow技術(shù)研究17-23
• 2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)23-26
• 2.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的Fat-Tree架構(gòu)23-25
• 2.2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 基于流分類的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)多徑路由策略27-37
• 3.1 現(xiàn)有路由策略存在的問題27-28
• 3.1.1 ECMP存在的問題27
• 3.1.2 DLB存在的問題27-28
• 3.2 動(dòng)態(tài)的流分類路由策略28-36
• 3.2.1 方法設(shè)計(jì)思想28-30
• 3.2.2 流分類路由控制的系統(tǒng)框架30-33
• 3.2.3 路由策略的實(shí)現(xiàn)及算法設(shè)計(jì)33-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 基于OpenFlow的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)擁塞路由管理策略37-45
• 4.1 基于OpenFlow的擁塞路由管理策略的主要思想37-39
• 4.2 擁塞路由管理邏輯39-44
• 4.2.1 擁塞路由管理邏輯的總體設(shè)計(jì)及流程39-40
• 4.2.2 擁塞鏈路上大流的路由調(diào)整策略40-41
• 4.2.3 擁塞狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)中新流的路由策略41-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析45-50
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路45-46
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建45
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路45-46
• 5.2 基于OpenFlow和流分類的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路由策略46-48
• 5.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)擁塞路由管理策略48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況54-55
• 致謝55-56

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長友;張國敏;蔣培成;;基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J];軟件學(xué)報(bào);2013年05期

2 薛淼;符剛;朱斌;李勇輝;;基于SDN/NFV的核心網(wǎng)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2014年03期

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本文編號：632019