基于SDN的控制器負(fù)載均衡與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 10:20
隨著信息通信技術(shù)的快速發(fā)展,云計(jì)算、虛擬化等新興技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理和配置提出了更高的要求,傳統(tǒng)的封閉式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已不能滿足應(yīng)用需求。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)是一種將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與控制決策解耦的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),通過控制器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理和控制,具有靈活的可編程性和易于部署新應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)。SDN加快了網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和創(chuàng)新,在數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)等場(chǎng)景中得到了廣泛的應(yīng)用,成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題,但SDN技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用還面臨著諸多的挑戰(zhàn)。一方面,在多控器架構(gòu)中必然存在負(fù)載分布不均衡和控制器故障等問題,實(shí)現(xiàn)有效的控制器動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法和故障處理機(jī)制對(duì)提高控制平面的性能和可靠性是必不可少的。另一方面,由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信的流量復(fù)雜多樣且難以管理,容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。因此,需要使用SDN集中管理和可編程的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)有效的流量調(diào)度策略。針對(duì)上述問題,主要研究了以下兩部分內(nèi)容:(1)針對(duì)SDN多控制器架構(gòu)的控制器故障和負(fù)載分布不均衡的問題。本文提出了基于SDN的控制器故障處理(Controller Failure Handling,CFH)機(jī)制和多約束負(fù)載均衡(M...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多控制器負(fù)載均衡和故障處理的研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度的研究現(xiàn)狀
1.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度背景
1.3.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br> 1.3.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量特征
1.4 論文主要工作
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 SDN與相關(guān)技術(shù)介紹
2.1 SDN介紹
2.1.1 SDN的發(fā)展
2.1.2 SDN概念與特征
2.1.3 SDN架構(gòu)概述
2.2 SDN關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 OpenFlow協(xié)議概念
2.2.2 OpenFlow交換機(jī)
2.2.3 OpenFlow控制器
2.3 Mininet工具介紹
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SDN的控制器故障處理機(jī)制與多約束負(fù)載均衡算法
3.1 引言
3.2 控制器多角色功能
3.3 動(dòng)態(tài)決策控制器架構(gòu)
3.3.1 負(fù)載監(jiān)控模塊
3.3.2 故障處理模塊
3.3.3 負(fù)載均衡模塊
3.3.4 交換機(jī)遷移模塊
3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
3.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于擁塞概率的SDN數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)大流調(diào)度選擇機(jī)制
4.1 引言
4.2 LFSSCP機(jī)制
4.2.1 流量檢測(cè)模塊
4.2.2 路由模塊
4.2.3 擁塞調(diào)度模塊
4.2.4 路由管理模塊
4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新一代網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)CUBE-Net2.0研究[J]. 唐雄燕,周光濤,赫罡,張卓筠. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2016(11)
[2]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)多路徑路由算法[J]. 楊洋,楊家海,秦董洪. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
碩士論文
[1]基于流量調(diào)度問題的SDN多控制器結(jié)構(gòu)的研究[D]. 甄風(fēng)華.北京交通大學(xué) 2017
[2]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中多控制器負(fù)載均衡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 余金科.北京郵電大學(xué) 2017
[3]基于SDN數(shù)據(jù)中心的鏈路負(fù)載均衡研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 張希.電子科技大學(xué) 2016
[4]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度與負(fù)載均衡研究[D]. 莊懷東.南京航空航天大學(xué) 2016
本文編號(hào):3676847
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多控制器負(fù)載均衡和故障處理的研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度的研究現(xiàn)狀
1.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度背景
1.3.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br> 1.3.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量特征
1.4 論文主要工作
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 SDN與相關(guān)技術(shù)介紹
2.1 SDN介紹
2.1.1 SDN的發(fā)展
2.1.2 SDN概念與特征
2.1.3 SDN架構(gòu)概述
2.2 SDN關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 OpenFlow協(xié)議概念
2.2.2 OpenFlow交換機(jī)
2.2.3 OpenFlow控制器
2.3 Mininet工具介紹
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SDN的控制器故障處理機(jī)制與多約束負(fù)載均衡算法
3.1 引言
3.2 控制器多角色功能
3.3 動(dòng)態(tài)決策控制器架構(gòu)
3.3.1 負(fù)載監(jiān)控模塊
3.3.2 故障處理模塊
3.3.3 負(fù)載均衡模塊
3.3.4 交換機(jī)遷移模塊
3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
3.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于擁塞概率的SDN數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)大流調(diào)度選擇機(jī)制
4.1 引言
4.2 LFSSCP機(jī)制
4.2.1 流量檢測(cè)模塊
4.2.2 路由模塊
4.2.3 擁塞調(diào)度模塊
4.2.4 路由管理模塊
4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新一代網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)CUBE-Net2.0研究[J]. 唐雄燕,周光濤,赫罡,張卓筠. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2016(11)
[2]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)多路徑路由算法[J]. 楊洋,楊家海,秦董洪. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
碩士論文
[1]基于流量調(diào)度問題的SDN多控制器結(jié)構(gòu)的研究[D]. 甄風(fēng)華.北京交通大學(xué) 2017
[2]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中多控制器負(fù)載均衡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 余金科.北京郵電大學(xué) 2017
[3]基于SDN數(shù)據(jù)中心的鏈路負(fù)載均衡研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 張希.電子科技大學(xué) 2016
[4]基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度與負(fù)載均衡研究[D]. 莊懷東.南京航空航天大學(xué) 2016
本文編號(hào):3676847
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3676847.html
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