軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)采用OpenFlow技術(shù)分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)平面和控制平面,實(shí)現(xiàn)靈活控制網(wǎng)絡(luò)資源的目的。基于此,設(shè)計(jì)了量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)靈活控制密碼通信網(wǎng)絡(luò)整體量子密匙資源,確保了信息的安全傳輸。此外,提出了綜合到端可用密匙和跳數(shù)的路由算法,提高了QKD生成密匙的有效利用率。由測(cè)試結(jié)果可知,通過(guò)基于SDN的量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)及路由算法,可提高量子密匙資源利用率,提高網(wǎng)絡(luò)性能。

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【部分圖文】：

圖1傳統(tǒng)SDN體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，SDN體系由應(yīng)用層、控制層及基礎(chǔ)設(shè)施層構(gòu)成，如圖1所示。由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)未知，大部分算法僅能滿足局部最優(yōu)，難以獲得全局最優(yōu)解NP。由于RIP算法基于跳數(shù)，若量子通訊網(wǎng)絡(luò)采用該算法，系統(tǒng)將選取跳數(shù)最少路由作為最優(yōu)路由，將導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)耗盡鏈路密匙，致使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法....

圖2分層模型體系結(jié)構(gòu)

基于SDN的量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)答層由量子層和中間層構(gòu)成，如圖2所示。文中參考量子密匙分配模塊對(duì)量子層進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)量子密匙分配協(xié)議生成密匙。由于目前技術(shù)尚未支持控制器與量子密匙分配模塊直接通信，因此文中通過(guò)由OpenFlowAgent(OFA）及量子密匙儲(chǔ)存層構(gòu)成的中間層進(jìn)....

圖3通信過(guò)程圖

密匙管理層、OFA層、密匙儲(chǔ)存層及量子層間通信過(guò)程如圖3所示。密匙儲(chǔ)存層中密匙信息經(jīng)OFA層封裝于分組并上傳與密匙管理層。密匙管理層根據(jù)密匙狀態(tài)選擇全局最優(yōu)路由，并將路由信息傳送與OFA，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由完成端到端的通信。MiniNet作為網(wǎng)絡(luò)模式器，由交換機(jī)、虛擬終端節(jié)點(diǎn)、路由器組....

圖4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

MiniNet作為網(wǎng)絡(luò)模式器，由交換機(jī)、虛擬終端節(jié)點(diǎn)、路由器組成，其輕量級(jí)虛擬化技術(shù)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)相差極小，非常適用于SDN應(yīng)用程序，因此文中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄟ^(guò)MiniNet生成[7]。仿真模型控制器選取易用性及穩(wěn)定性較高的主流SDN控制器，通過(guò)以上兩個(gè)軟件，在Linux系統(tǒng)搭建仿真平臺(tái)，....

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