虛擬化技術(shù)、分布式技術(shù)和云計算的蓬勃發(fā)展,對計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出了更高的要求�？刂婆c轉(zhuǎn)發(fā)高度耦合、靜態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置依賴手動的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已越來越不能滿足數(shù)據(jù)中心和運營商的網(wǎng)絡(luò)需求。在這樣的背景下,一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SDN被提出。軟件定義網(wǎng)絡(luò),通過分離控制平面和數(shù)據(jù)平面,提供了一種可編程控制、可動態(tài)調(diào)整和按需分配的新型網(wǎng)絡(luò)配置方式。軟件定義網(wǎng)絡(luò)緊密地和虛擬化、云計算以及分布式聯(lián)系在一起,因此SDN控制器本身需要成為一個能夠進行動態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置的基礎(chǔ)控制平臺、能夠保障網(wǎng)絡(luò)配置穩(wěn)定的分布式高可用平臺以及可以按需被網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使用的可擴展平臺。當下越來越多的系統(tǒng)采用小型機,使用分布式技術(shù)進行構(gòu)建,構(gòu)建的思想也經(jīng)歷了CAP到BASE的演變。一個高效率、高可用、可擴展的系統(tǒng)需要能夠很好地應(yīng)對高并發(fā)的請求,節(jié)點隨時可能宕機的風險,以及未來可能需要擴展的需求。在這樣的背景之下,在SDN控制器的構(gòu)建過程中,Zookeeper作為一個不斷發(fā)展和成熟的分布式協(xié)調(diào)框架,引入到控制器的高可用設(shè)計中。GBP(Group Based Policy)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)配置模型,通過組和策略的方式屏蔽了網(wǎng)絡(luò)配置細節(jié),賦予了網(wǎng)絡(luò)更自動化的安全訪問策略和更精細的服務(wù)鏈服務(wù)。通過對Zookeeper內(nèi)部實現(xiàn)原理的研究和外部調(diào)用機制的實踐,結(jié)合高可用控制器系統(tǒng),實現(xiàn)了GBP系統(tǒng)的模型功能、集群管理、群首選舉、數(shù)據(jù)同步、崩潰恢復(fù)等功能。SDN GBP系統(tǒng)的高可用設(shè)計與實現(xiàn),詳細闡述了SDN控制器中基于組和策略的新型網(wǎng)絡(luò)配置方式的實現(xiàn)以及在具體的網(wǎng)絡(luò)元素配置和下發(fā)過程中高可用的實現(xiàn)。在項目構(gòu)建過程中,使用OSGi實現(xiàn)SDN控制器的模塊化部署,使用RESTful提供一個統(tǒng)一的外部可擴展接口,使用Zookeeper搭建一個高可用的分布式平臺。通過這些技術(shù)的研究和使用,實現(xiàn)了SDN控制器集群對高效率,高可用以及最終一致性的需求。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.52;TP393.0
【部分圖文】：

Zookeeper 的 SDN GBP 高可用設(shè)計中涉 BASE 理論、ZAB 協(xié)議和 Zookeeper 架的配置模型和高可用系統(tǒng)。ASE 理論的 Eric Brewer 教授提出了 CAP（Consist性，可用性和分區(qū)容錯性）猜想。2002 ynch 證明了 CAP 猜想[28]。CAP 猜想的證廣泛的認可。CAP 三個需求，在同一個分布式系統(tǒng)中、可用性和分區(qū)容錯性中作出取舍[29]，三

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文提交給 Leader 服務(wù)器，然后由 Leader 服務(wù)器廣播事務(wù)；如果接收的是，則直接由 Leader 服務(wù)器廣播事務(wù)。Leader 服務(wù)器廣播事務(wù)的過程是：r 服務(wù)器會根據(jù)外部事務(wù)請求 Request 生成一個事務(wù)；然后 Leader 服務(wù)事務(wù)給所有的 Follower 服務(wù)器；再然后，等待并收集各自的確認消息；超過半數(shù)的事務(wù)進行事務(wù)提交。ZAB 消息廣播圖如圖 2-2 所示。

圖 2-3 Zookeeper 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點有三種類型，分別是持久節(jié)點、臨時節(jié)點和順序節(jié)點[41]。對 Zookeeper 的使用的基礎(chǔ)，而在實際的項目中，使用的是四TANCE：持久節(jié)點。在 Zookeeper 服務(wù)器節(jié)點中，有一些數(shù)據(jù)需要被創(chuàng)建后的節(jié)點持久存在（不會隨著會話的結(jié)束而刪除per 節(jié)點中最常用的一種節(jié)點類型。在 SDN GBP 設(shè)計中 GBP務(wù)器上的存儲采用的就是持久節(jié)點的方式。TANCE_SEQUENTIAL：持久順序節(jié)點。在持久保存的基礎(chǔ)上編號。ERAL：臨時節(jié)點。臨時節(jié)點是和客戶端的會話綁定在一起的會被自動清理掉。這種節(jié)點特性對服務(wù)的注冊與發(fā)現(xiàn)很有用ERAL_SEQUENTIAL：臨時順序節(jié)點。具備臨時節(jié)點的特點，除，同時，具備順序節(jié)點的特點，節(jié)點之間維持著一個順序
【參考文獻】

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本文編號：2860379