【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,為用戶帶來了豐富多彩的應(yīng)用,用戶日益增長的業(yè)務(wù)需求,也對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。光傳送網(wǎng)在這樣的發(fā)展浪潮中,面臨著諸多挑戰(zhàn),包括網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容壓力大、運(yùn)維管理復(fù)雜、跨層域管控難度大,新業(yè)務(wù)開發(fā)慢等。軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)得到人們的認(rèn)可并被廣泛的應(yīng)用,如何將SDN應(yīng)用到光傳送網(wǎng)來解決上述問題,成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商和運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)。SDN控制平面的發(fā)展方向,經(jīng)歷了從提高控制器性能到可拓展性更好的分布式系統(tǒng)方向的轉(zhuǎn)變,分級分域的SDN網(wǎng)絡(luò)將成為SDN控制平面的發(fā)展趨勢。另外,傳送網(wǎng)北向接口TAPI2.0和北向接口ACTN的標(biāo)準(zhǔn)化工作正在快速推進(jìn)。結(jié)合SDN控制平面的發(fā)展趨勢和北向接口標(biāo)準(zhǔn)化的最新成果,研究SDN在光網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同控制具有非常重要且實際的意義。針對以上討論,本文設(shè)計了一種SDN協(xié)同控制方案,并使用最新的標(biāo)準(zhǔn)北向接口TAPI2.0和ACTN,完成了協(xié)同控制方案光傳送網(wǎng)場景的組網(wǎng)實現(xiàn)和評測。本文的主要研究工作包括以下幾點:(1)設(shè)計了一種SDN協(xié)同控制方案,該協(xié)同方案包含Web網(wǎng)管應(yīng)用、協(xié)同控制器、北向接口和單域控制器四部分。此方案中,每個SDN域由各自的控制器管理,SDN域之間的通信由上層的協(xié)同控制器來負(fù)責(zé);北向接口采用最新的傳送網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)北向接口TAPI2.0和ACTN。(2)結(jié)合OTN光傳送網(wǎng)需求,開發(fā)了協(xié)同控制器。采用Nodejs編程環(huán)境,支持海量網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元信息的高效并行獲取。另外,協(xié)同控制器通過模型解析模塊實現(xiàn)對北向接口的靈活支持,只需提供北向接口的YANG模型描述,通過對模型語言結(jié)構(gòu)的編程解析,完成協(xié)同控制器北向接口的編程調(diào)用。(3)根據(jù)文中設(shè)計的協(xié)同控制方案和協(xié)同控制器,完成協(xié)同控制方案的TAPI2.0和ACTN組網(wǎng)實現(xiàn),聯(lián)合國內(nèi)不同廠商的域控制器搭建光傳送網(wǎng)場景實驗平臺,評測文中提出的協(xié)同控制方案。通過對北向接口的具體功能模塊的實現(xiàn),完成了對協(xié)同控制方案有效性的評測。本文協(xié)同控制方案的組網(wǎng)過程中,也形成了一種標(biāo)準(zhǔn)北向接口的功能測試方法,利用RESTServer編程模擬單個網(wǎng)絡(luò)域,突出RESTful風(fēng)格北向接口的功能交互而忽略單域網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方式,基于北向接口YANG模型的自動化編程解析,簡化標(biāo)準(zhǔn)北向接口的測試工作。
【圖文】：

和數(shù)據(jù)傳送模塊的特點，為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新提供了一種更好的實驗方法。構(gòu)成ＳＤＮ網(wǎng)逡逑絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的主要是被稱為“三層兩接口”的五部分，自上而下分別是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用逡逑層、北向接口、控制平面、南向接口和通用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面［１９］，如圖２－１所示。逡逑不同層面之間采用標(biāo)準(zhǔn)開放接口也是ＳＤＮ特征的一部分，我們在討論ＳＤＮ相關(guān)逡逑問題時，會有狹義上或廣義上的一些差別，但一般符合上述三種核心特征的網(wǎng)絡(luò)逡逑都可以稱為軟件定義網(wǎng)絡(luò)。逡逑ＳＤＮ網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用逡逑北向接口逡逑ＳＤＮ控制平而逡逑！邐；邐＃南向接口丨邋：逡逑圖２－１邋ＳＤＮ體系架構(gòu)圖逡逑ＳＤＮ以控制平面為核心，通過北向接口完成統(tǒng)一的控制層網(wǎng)絡(luò)資源的抽象，逡逑向應(yīng)用層提供可調(diào)用的應(yīng)用編程接口邐實現(xiàn)對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面設(shè)備的管控。通逡逑過南向接口完成控制平面流表指令到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的下發(fā)，實現(xiàn)對底層網(wǎng)絡(luò)的管逡逑控。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面作為通用的硬件基礎(chǔ)平臺，一方面通過控制平面下發(fā)的流表指逡逑７逡逑

業(yè)聯(lián)盟同樣完成了對ＴＡＰＩ２．０多廠商控制器互聯(lián)互通測試，，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會逡逑ＣＣＳＡ也積極推出更加完備使用起來更加方便的新標(biāo)準(zhǔn)。逡逑ＴＡＰＩ２．０采用模塊化的定義方式，如圖２－２所示。其相較于ＴＡＰＩ１．０，邋ＴＡＰＩ２．０逡逑對象的概念和定義更加清晰完備，支持更多業(yè)務(wù)控制以及性能檢測等，對光網(wǎng)絡(luò)逡逑分層協(xié)議ＥＴＨ／ＯＤＵ／ＯＣＨ完成擴(kuò)展［５］。逡逑邐！邐！邐ＴＡＰＩ公共提塊逡逑邐邋—邐—￣￣￣－１邋邋？邋ＴａｐＩＣｏｍｍｏｎ邋邐—邋邐邐逡逑邐Ｕ邐逡逑＇邋＊？邋？邋ｗ邋＞邋■！0？■邋？邋－＞邋４０？邋？，＊：？－（＊＞？－冰？邋４Ｈ？邋Ｉ邋？？ｒ邋．－汾邐＇邋ＶＷ邋－邐＞■？？？？邋．邋＊邋ＭＷ邐－９Ｗ＊邋－邋－Ｗ－邋＇邐？切ｆｔ邋．逡逑＿＿—＿邐————ｓ邐￣￣Ｌ＾邐ＴＡＰＩ功能ｔ莫塊逡逑—■＞邋ＴａｐｉＴｏｐｏｌｇｙ邐邐邐邐邐＾邋ＴｓｐｔＣｏｎｎｅｃｔｉｖｒｔｙ邐ＴｓｐｉＮｏｔｉｆｉｃｓｔｉｏｎ逡逑＾邐八邐ｊ邋＼逡逑ｔ邋［＝：」邐＿邋Ｉ逡逑ＴｓｆｔｉＶｉｒｔｙａｌＮｅｔｗｏｒｋ邋｜邋Ｔａ＾ＰａｔｈＣｏｍｐｙｔａｔｉｏｎ邋ＴａｐｉＯＡＭ邋ｊ逡逑＼邐ＴＡＰｉｌ＾Ｕｒ＾逡逑廠 今…—了—…］逡逑ｖ邐＇ｆ－邐ｗ邐Ｖ邐Ｖ逡逑！邐１邐ｌ邐ｉ．邐上…＇逡逑ＴａｐｉＥｔｈ邐ＴａｐｉＯＯＵ邋！邋ＴａｐｉＯｔｓｉ邐；邐ｒ
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.0;TN929.1

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本文編號：2663041