本文關(guān)鍵詞：基于ForCES的SDN中虛擬網(wǎng)構(gòu)建時轉(zhuǎn)發(fā)層關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：網(wǎng)絡(luò)虛擬化是解決單一不可擴展的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系與目前網(wǎng)絡(luò)功能需求多樣性之間矛盾的重要技術(shù)之一。SDN (Software Defined Networking,軟件定義網(wǎng)絡(luò))是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它對底層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備資源進行抽象,使得上層應(yīng)用只能看到經(jīng)抽象后的網(wǎng)絡(luò)視圖,這種特性為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化提供了一個天然優(yōu)勢。以O(shè)penFlow為代表的SDN技術(shù)目前還是該領(lǐng)域的研究熱點,但其固定的流表格式并不能有效地滿足軟件定義網(wǎng)絡(luò)的需求,而IETF(Internet Engineering Task Force,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)ForCES (Forwarding and Control Element Separation,轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離)強大的網(wǎng)絡(luò)資源抽象及描述能力為SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化研究提供了有力支持,因此ForCES技術(shù)研究將給SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展注入新鮮且重要的血液。基于ForCES的SDN虛擬化技術(shù)的另一個優(yōu)勢是ForCES靈活的資源描述方法可以很好地實現(xiàn)對OpenFlow轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的兼容,而OpenFlow中的固定流表格式很難實現(xiàn)對其它各類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的兼容。本文在基于ForCES的SDN總體架構(gòu)下,以構(gòu)建虛擬網(wǎng)為目標,針對轉(zhuǎn)發(fā)層中的兩個關(guān)鍵技術(shù)進行了研究與實現(xiàn)。第一：本文針對底層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備多樣性問題,提出一種轉(zhuǎn)換映射方法來實現(xiàn)對OpenFlow交換機的兼容,具體是將LFB (LogicalFunctional Block,邏輯功能塊)的屬性操作轉(zhuǎn)換為流表操作。本文也給出了該映射方法的具體實現(xiàn)方案。第二：本文提出一種通過配置虛擬節(jié)點代理LFB來創(chuàng)建虛擬節(jié)點的方法,并給出通過將該LFB屬性操作轉(zhuǎn)換為流表操作的方法創(chuàng)建虛擬OpenFlow交換機節(jié)點的過程,并提供相應(yīng)的創(chuàng)建實例以及實現(xiàn)方案。同時本文根據(jù)所創(chuàng)建的虛擬節(jié)點以及虛擬節(jié)點構(gòu)建的虛擬網(wǎng)中數(shù)據(jù)流的流量特征,以隨機網(wǎng)絡(luò)演算為性能分析方法,分別為虛擬節(jié)點及由虛擬網(wǎng)提供延時性能上界分析和數(shù)據(jù)積壓性能上界分析。最后搭建測試環(huán)境,為驗證根據(jù)上述實現(xiàn)方案能否成功創(chuàng)建虛擬ForCES節(jié)點及虛擬OpenFlow節(jié)點提供測試方案。
【關(guān)鍵詞】：ForCES SDN OpenFlow 多樣性 虛擬節(jié)點 性能分析
【學位授予單位】：浙江工商大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.01
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 ForCES技術(shù)10-11
• 1.2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)11-14
• 1.2.3 虛擬化技術(shù)14-15
• 1.2.4 SDN性能分析15-17
• 1.3 研究內(nèi)容和創(chuàng)新點17-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.2 創(chuàng)新點18-19
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)19-21
• 2 基于ForCES的SDN技術(shù)21-28
• 2.1 基于ForCES的SDN總體架構(gòu)21-23
• 2.2 兼容OpenFlow交換機關(guān)鍵技術(shù)23-25
• 2.3 創(chuàng)建虛擬節(jié)點關(guān)鍵技術(shù)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 ForCES的SDN架構(gòu)兼容OpenFlow交換機的研究及實現(xiàn)28-42
• 3.1 OpenFlow流表簡介28-29
• 3.2 LFB映射為流表的研究設(shè)計29-36
• 3.2.1 EtherMACInLFB的映射30-31
• 3.2.2 EtherClassify LFB的映射31-33
• 3.2.3 IPv4Validator LFB的映射33-34
• 3.2.4 IPv4UcastLPM LFB的映射34-35
• 3.2.5 IPv4NexthopApplicatorLFB的映射35-36
• 3.2.6 EtherMACOutLFB的映射36
• 3.3 ForCES中間件兼容支持OpenFlow交換機的實現(xiàn)36-41
• 3.3.1 ForCES中間件概述36-37
• 3.3.2 LFB映射為流表的相關(guān)實現(xiàn)函數(shù)37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備多樣性下虛擬節(jié)點創(chuàng)建方法研究與實現(xiàn)42-58
• 4.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點代理LFB建模42-43
• 4.1.1 LFB屬性42-43
• 4.1.2 LFB能力43
• 4.2 ForCES轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備下虛擬節(jié)點創(chuàng)建研究43-49
• 4.2.1 創(chuàng)建虛擬ForCES節(jié)點過程設(shè)計43-47
• 4.2.2 創(chuàng)建虛擬ForCES節(jié)點實例47-49
• 4.3 OpenFlow轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備下虛擬節(jié)點創(chuàng)建研究49-52
• 4.3.1 虛擬節(jié)點代理LFB解析轉(zhuǎn)換過程49-50
• 4.3.2 創(chuàng)建虛擬OpenFlow節(jié)點過程設(shè)計50-51
• 4.3.3 創(chuàng)建虛擬OpenFlow節(jié)點實例51-52
• 4.4 虛擬節(jié)點代理LFB的開發(fā)實現(xiàn)52-57
• 4.4.1 類的XML定義54-55
• 4.4.2 實例XML定義55
• 4.4.3 接口操作函數(shù)55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 ForCES SDN中虛擬網(wǎng)構(gòu)建性能分析58-71
• 5.1 隨機網(wǎng)絡(luò)演算58-60
• 5.2 單虛擬節(jié)點性能分析60-66
• 5.2.1 單虛擬節(jié)點延時分析62-64
• 5.2.2 單虛擬節(jié)點數(shù)據(jù)積壓分析64-66
• 5.3 虛擬網(wǎng)端到端性能分析66-69
• 5.3.1 串聯(lián)系統(tǒng)端到端延時分析67-68
• 5.3.2 串聯(lián)系統(tǒng)端到端數(shù)據(jù)積壓分析68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 6 測試與分析71-80
• 6.1 實驗環(huán)境搭建71-74
• 6.1.1 配置文件71-73
• 6.1.2 CE、FE建立鏈接73-74
• 6.2 虛擬ForCES轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點創(chuàng)建測試74-77
• 6.3 虛擬OpenFlow轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點創(chuàng)建測試77-79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 7 總結(jié)與展望80-82
• 7.1 論文總結(jié)80-81
• 7.2 展望81-82
• 參考文獻82-86
• 本文作者碩士期間取得的成果86-87
• 致謝87-88

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