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SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2017-09-22 00:36

  本文關(guān)鍵詞:SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)


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【摘要】:隨著高速光通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、高性能云計(jì)算等技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的以IPv4協(xié)議作為核心的互聯(lián)網(wǎng)面臨一系列嚴(yán)重的技術(shù)挑戰(zhàn):IPv4地址的耗盡,網(wǎng)絡(luò)的不安全和不可信,網(wǎng)絡(luò)低弱的服務(wù)質(zhì)量保證,網(wǎng)絡(luò)帶寬無法滿足用戶需求,高效移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的難以實(shí)現(xiàn)。因此研究新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)成為越來越迫切的需要。而SDN[1]自從其問世以來,以其通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)實(shí)行更加靈活、開放、細(xì)粒度的管理和控制廣受學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的關(guān)注,SDN已經(jīng)成為未來網(wǎng)絡(luò)變革的重要發(fā)展方向。本文旨在通過分析設(shè)計(jì)SDN和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的架構(gòu),進(jìn)而驗(yàn)證SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的可行性,有助于SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的融合和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)向SDN的過渡。本文所設(shè)計(jì)的SDN和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)基于以下核心思想:把SDN整體當(dāng)成一個(gè)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的“路由器”,由IP網(wǎng)絡(luò)和該“路由器”通過BGP協(xié)議進(jìn)行域間網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)性信息NLRI(Network Layer Reachability Information)的交互,從而使得全網(wǎng)的NLRI經(jīng)過路由同步后達(dá)到一致;SDN通過把IP網(wǎng)絡(luò)的RIB消息①轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的SDN交換機(jī)流表項(xiàng),進(jìn)而使得SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)可以互聯(lián)互通。這里的“路由器”是SDN控制器的一個(gè)模塊,為了減少工作量,在實(shí)現(xiàn)中使用第三方開源路由器軟件Quagga[2]來代替該模塊完成路由功能,再由Quagga和SDN控制器進(jìn)行RIB消息和NLRI的同步。本文設(shè)計(jì)的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)由SDN同步子系統(tǒng)和Quagga同步子系統(tǒng)兩部分組成,共包含RIB消息同步模塊、網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性消息發(fā)送模塊、配置管理模塊、RIB消息發(fā)送模塊和網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性消息同步模塊五個(gè)模塊。同時(shí),本文對實(shí)現(xiàn)的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)進(jìn)行了模塊功能的分解測試,并且分單SDN場景和多SDN場景兩種情況對整個(gè)互聯(lián)架構(gòu)的功能進(jìn)行仿真與驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)和SDN的互聯(lián)互通,包括IPv4網(wǎng)絡(luò)跨SDN和其他IPv4網(wǎng)絡(luò)互通、SDN和SDN互通、IPv4網(wǎng)絡(luò)和SDN互通。本文設(shè)計(jì)的互聯(lián)架構(gòu)對原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的改動(dòng)很少,所做的改動(dòng)集中在可軟件編程的控制器上,這有利于本文架構(gòu)在具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的實(shí)施和部署。
【關(guān)鍵詞】:SDN BGP Quagga 互聯(lián)架構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP393.02
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第一章 緒論10-15
  • 1.1 研究背景10-11
  • 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
  • 1.3 研究內(nèi)容12-13
  • 1.4 論文結(jié)構(gòu)13-15
  • 第二章 相關(guān)技術(shù)介紹15-26
  • 2.1 SDN與OpenFlow技術(shù)15-22
  • 2.1.1 SDN技術(shù)15
  • 2.1.2 OpenFlow技術(shù)15-22
  • 2.2 BGP技術(shù)22-24
  • 2.2.1 BGP概述22
  • 2.2.2 BGP消息類型22
  • 2.2.3 BGP狀態(tài)機(jī)22-23
  • 2.2.4 BGP路由選擇策略23-24
  • 2.3 RIP技術(shù)24-25
  • 2.3.1 RIP工作機(jī)理24-25
  • 2.3.2 RIP的特點(diǎn)25
  • 2.4 本章小結(jié)25-26
  • 第三章 SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的概要設(shè)計(jì)26-35
  • 3.1 互聯(lián)架構(gòu)核心思想26
  • 3.2 互聯(lián)架構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)26-27
  • 3.3 模塊分析與設(shè)計(jì)27-30
  • 3.3.1 SDN同步子系統(tǒng)28-30
  • 3.3.2 Quagga同步子系統(tǒng)30
  • 3.4 互聯(lián)架構(gòu)主要流程30-34
  • 3.4.1 SDN同步子系統(tǒng)RIB同步流程31-32
  • 3.4.2 SDN同步子系統(tǒng)流表預(yù)處理流程32-33
  • 3.4.3 Quagga同步子系統(tǒng)路由發(fā)送流程33
  • 3.4.4 Quagga同步子系統(tǒng)的NLRI處理流程33-34
  • 3.5 本章小結(jié)34-35
  • 第四章 SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)35-47
  • 4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義35-36
  • 4.1.1 數(shù)據(jù)對象的定義35
  • 4.1.2 消息格式的定義35-36
  • 4.2 SDN同步子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-43
  • 4.2.1 配置管理模塊36-39
  • 4.2.2 RIB消息同步模塊39-43
  • 4.3 Quagga同步子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-46
  • 4.3.1 RIB消息發(fā)送模塊43-45
  • 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性消息同步模塊45-46
  • 4.4 本章小結(jié)46-47
  • 第五章 模塊測試與架構(gòu)仿真47-69
  • 5.1 仿真環(huán)境搭建47-51
  • 5.1.1 Floodlight47-48
  • 5.1.2 Mininet48-50
  • 5.1.3 Quagga50-51
  • 5.2 模塊測試51-54
  • 5.2.1 SDN同步子系統(tǒng)模塊的測試51-53
  • 5.2.2 Quagga同步子系統(tǒng)模塊的測試53-54
  • 5.3 架構(gòu)仿真54-68
  • 5.3.1 單SDN場景下的仿真54-61
  • 5.3.2 多SDN場景下的仿真61-68
  • 5.4 本章小結(jié)68-69
  • 第六章 總結(jié)與展望69-71
  • 6.1 工作總結(jié)69-70
  • 6.2 展望70-71
  • 致謝71-72
  • 參考文獻(xiàn)72-75

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10 張t,

本文編號:897809


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