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，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，特別是社交網(wǎng)絡(luò)和流媒體的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來(lái)越難以適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展需求。網(wǎng)絡(luò)QoS可以保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，通過研究網(wǎng)絡(luò)QoS，可以提高網(wǎng)絡(luò)效率，降低網(wǎng)絡(luò)成本。數(shù)據(jù)中心作為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，互聯(lián)網(wǎng)所面臨的問題很容易在數(shù)據(jù)中心集中爆發(fā)。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量的猛增也將對(duì)數(shù)據(jù)中心帶來(lái)巨大的壓力。如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理，保證一定的QoS以及網(wǎng)絡(luò)路由問題成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。OpenFlow技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于多域網(wǎng)包包頭描述的流轉(zhuǎn)發(fā)模式，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行集中式編程，已經(jīng)成為一項(xiàng)用于解決網(wǎng)絡(luò)路由問題的關(guān)鍵技術(shù)。 本文基于OpenFlow技術(shù)，針對(duì)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)路由策略進(jìn)行研究。首先簡(jiǎn)述了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，給出了SDN架構(gòu)以及OpenFlow出現(xiàn)的背景，對(duì)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和路由策略的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。然后詳細(xì)闡述了SDN架構(gòu)思想和OpenFlow技術(shù)，其中細(xì)致的分析了OpenFlow交換機(jī)的構(gòu)成，OpenFlow協(xié)議的發(fā)展過程、消息類型及常用消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，OpenFlow控制器的類型及POX控制器的模型和開發(fā)組件。接著針對(duì)數(shù)據(jù)中心的路由問題提出了基于OpenFlow的QoS路由策略，該路由策略主要由QoS路由控制框架實(shí)現(xiàn)，框架中的物理拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊、故障檢測(cè)模塊主要從OpenFlow交換機(jī)獲取相應(yīng)的信息，一部分傳送給QoS控制模塊，，一部分傳送給路由引擎模塊。QoS控制模塊負(fù)責(zé)QoS信息的分析，并且將分析的QoS信息發(fā)送給路由引擎，路由引擎根據(jù)QoS信息和網(wǎng)絡(luò)鏈路狀況做出路由路徑的選擇。路由路徑的選擇結(jié)果由路由算法決定，路由算法采用了將帶權(quán)值的ECMP算法和量子遺傳算法相結(jié)合的方式，文中給出了帶權(quán)值的ECMP算法和量子遺傳算法的求解過程。最后使用網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Mininet對(duì)本文提出的QoS路由控制框架和多約束QoS的網(wǎng)絡(luò)路由模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，與ECMP算法進(jìn)行了比較分析，驗(yàn)證文中所提出的框架和算法的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)中心 OpenFlow 多約束QoS 路由策略
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP308;TP393.02
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 本文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)9-11
• 1.2.1 研究?jī)?nèi)容9-10
• 1.2.2 論文的組織結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 本章小結(jié)11-12
• 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-22
• 2.1 互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念及研究現(xiàn)狀12-15
• 2.2 數(shù)據(jù)中心研究現(xiàn)狀15-21
• 2.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)15-19
• 2.2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路由策略19-21
• 2.3 研究現(xiàn)狀分析及問題提出21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 OpenFlow 技術(shù)相關(guān)研究22-36
• 3.1 SDN 架構(gòu)概述22-23
• 3.2 OpenFlow 技術(shù)概述23-35
• 3.2.1 OpenFlow 交換機(jī)25-29
• 3.2.2 OpenFlow 協(xié)議29-32
• 3.2.3 OpenFlow 控制器32-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 基于 OpenFlow 的 QoS 路由策略36-51
• 4.1 多約束 QoS 的網(wǎng)絡(luò)路由模型36-39
• 4.1.1 路由模型36-37
• 4.1.2 多約束 QoS 條件37-39
• 4.2 QoS 路由控制框架39-43
• 4.2.1 物理拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)40-41
• 4.2.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)41-42
• 4.2.3 故障檢測(cè)42
• 4.2.4 QoS 控制42-43
• 4.2.5 路由引擎43
• 4.2.6 路由安裝43
• 4.3 QoS 路由算法43-50
• 4.3.1 帶權(quán)值的 ECMP 算法44-45
• 4.3.2 量子遺傳算法45-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 5 實(shí)驗(yàn)與性能分析51-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建51-56
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)軟件51-52
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)過程52-56
• 5.2 實(shí)驗(yàn)分析56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 本文研究?jī)?nèi)容總結(jié)58
• 6.2 下一步工作展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄65
• A．作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄65
• B．作者在攻讀碩士學(xué)位期間參見的科研成果項(xiàng)目65

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1 姚

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