發(fā)布時間：2017-09-17 12:37

  本文關(guān)鍵詞：基于SDN的多租戶數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡研究

  更多相關(guān)文章： 多租戶 SDN 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡 VDC Openstack

【摘要】：隨著Openstack、CloudStack等開源云計算平臺的出現(xiàn),云計算得以迅猛發(fā)展。云計算中多租戶概念要求通過虛擬化技術(shù)將物理資源池化后,可以按需、動態(tài)分配租戶的資源請求,同時這些資源也可以隨時隨地被租戶撤銷。在這種新趨勢下,每個租戶的資源請求可抽象為一組虛擬機構(gòu)成的虛擬數(shù)據(jù)中心(Vritual Data Center,VDC),為了滿足虛擬機間傳遞數(shù)據(jù)和中間文件的需求,虛擬機之間需要有虛擬鏈路來提供帶寬保障。目前VDC映射算法成為了新的研究熱點,VDC映射算法解決的是如何以更高的資源利用率或更少的能耗來把虛擬資源請求映射到物理資源的問題。然而已有的VDC映射算法中并沒有考慮VDC的可靠性,VDC可靠性與VDC服務質(zhì)量和VDC供應商所消耗的物理資源緊密相關(guān),因此對VDC可靠性的研究將有極大的價值。本文將提出一個啟發(fā)式算法來解決可靠性感知的VDC映射問題。仿真結(jié)果證明,與已有的2EM算法相比,該算法能夠滿足租戶VDC的可靠性需求,能在不增加額外能耗的前提下減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡最大約30%的帶寬消耗。在多租戶場景下,除了VDC映射算法外,多租戶數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構(gòu)是另外一個重要的研究方向。研究人員提出了許多適用于多租戶數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡架構(gòu)來解決如何在多租戶之間共享網(wǎng)絡資源的問題,其中最具代表性的是SecondNet架構(gòu),它首次提出以VDC為租戶資源請求單位來管理數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡。然而多租戶環(huán)境還要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡必須支持海量租戶、租戶隔離、虛擬機無縫遷移等功能,要實現(xiàn)這些功能需要這些網(wǎng)絡架構(gòu)與其他多種技術(shù)協(xié)同工作,這不僅僅增加了網(wǎng)絡管理人員的學習成本,也增加了維護的難度。軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,SDN)是一種新興的網(wǎng)絡架構(gòu),它主張控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、控制邏輯集中的思想。在多租戶數(shù)據(jù)中心中,采用SDN技術(shù)可以快速實現(xiàn)多租戶隔離、虛擬機無縫遷移等功能。因此,本文將SDN技術(shù)與已有VDC管理架構(gòu)SecondNet融合,設計并實現(xiàn)一個基于SDN的VDC管理平臺,該平臺通過SDN管理數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡資源、Openstack管理數(shù)據(jù)中心計算資源、VDC管理算法控制全網(wǎng)資源的調(diào)配。通過驗證,該平臺具備基本VDC管理功能,并屏蔽了輸入輸出的實現(xiàn)細節(jié),VDC管理算法研究人員只需要實現(xiàn)算法邏輯部分就可以讓新算法部署在一個真實的多租戶數(shù)據(jù)中心環(huán)境中。
【關(guān)鍵詞】：多租戶 SDN 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡 VDC Openstack
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP308;TP393.02
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 縮略詞表14-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景與意義15-16
• 1.2 本文主要貢獻和創(chuàng)新16-17
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)安排17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第二章 可靠性感知下的VDC映射算法研究19-33
• 2.1 研究現(xiàn)狀19-20
• 2.1.1 VDC映射算法19-20
• 2.1.2 VDC動態(tài)調(diào)整算法20
• 2.2 問題描述20-22
• 2.2.1 可靠性感知下的VDC映射問題20-21
• 2.2.2 可靠性模型21-22
• 2.2.3 帶寬消耗模型22
• 2.3 RAVDC算法22-27
• 2.3.1 找分組24-26
• 2.3.2 映射分組26-27
• 2.4 仿真與分析27-32
• 2.4.1 仿真環(huán)境設置27-29
• 2.4.2 性能比較29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于SDN的VDC管理平臺總體設計33-47
• 3.1 相關(guān)技術(shù)介紹33-40
• 3.1.1 SDN架構(gòu)33-34
• 3.1.2 Openflow協(xié)議34-38
• 3.1.3 Openflow控制器-Floodlight38
• 3.1.4 Openflow仿真環(huán)境-Mininet38-39
• 3.1.5 Openstack云平臺39-40
• 3.1.6 RESTful API40
• 3.2 多租戶數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構(gòu)研究現(xiàn)狀40-42
• 3.3 基于SDN的VDC管理平臺的功能設計42-44
• 3.3.1 平臺的定位42-43
• 3.3.2 平臺的核心功能43-44
• 3.4 基于SDN的VDC管理平臺的系統(tǒng)架構(gòu)設計44-46
• 3.4.1 架構(gòu)全局視圖44-45
• 3.4.2 VDC管理子系統(tǒng)45
• 3.4.3 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)45-46
• 3.4.4 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 基于SDN的VDC管理平臺詳細設計及實現(xiàn)47-85
• 4.1 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)47-59
• 4.1.1 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)設計核心思想47-48
• 4.1.2 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設計48-49
• 4.1.3 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)設計關(guān)鍵技術(shù)49-54
• 4.1.4 Openstack中的虛擬機管理54-57
• 4.1.5 VDC虛擬機管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)57-59
• 4.2 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)59-73
• 4.2.1 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)設計核心思想59-60
• 4.2.2 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設計60-61
• 4.2.3 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)的設計關(guān)鍵技術(shù)61-71
• 4.2.4 VDC網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)實現(xiàn)71-73
• 4.3 VDC管理子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)73-84
• 4.3.1 VDC管理子系統(tǒng)設計核心思想73
• 4.3.2 VDC管理子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設計73-75
• 4.3.3 VDC管理子系統(tǒng)設計關(guān)鍵技術(shù)75-80
• 4.3.4 VDC管理子系統(tǒng)實現(xiàn)80-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 第五章 平臺功能驗證85-96
• 5.1 測試環(huán)境搭建85-87
• 5.1.1 測試環(huán)境拓撲85-86
• 5.1.2 硬件設備說明86
• 5.1.3 IP地址配置86-87
• 5.2 平臺功能測試87-94
• 5.2.1 測試用例87-88
• 5.2.2 平臺啟動88
• 5.2.3 VDC創(chuàng)建測試88-90
• 5.2.4 VDC隔離測試90-93
• 5.2.5 VDC刪除測試93
• 5.2.6 VDC動態(tài)調(diào)整測試93-94
• 5.3 基于平臺測試RAVDC算法94-95
• 5.3.1 測試用例94
• 5.3.2 測試結(jié)果94-95
• 5.4 本章小結(jié)95-96
• 第六章 總結(jié)與展望96-98
• 6.1 本文工作總結(jié)96-97
• 6.2 后續(xù)研究方向97-98
• 致謝98-99
• 參考文獻99-102
• 附錄102-104
• 攻碩期間取得的研究成果104-105

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王健;梁燦;;SDN技術(shù)在城域傳送網(wǎng)中的應用研究[J];電信工程技術(shù)與標準化;2014年11期

2 葉可江;吳朝暉;姜曉紅;何欽銘;;虛擬化云計算平臺的能耗管理[J];計算機學報;2012年06期

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本文編號：869489