基于協(xié)議無感知轉發(fā)的可編程WiFi網絡系統(tǒng)的設計、實現(xiàn)與應用
發(fā)布時間:2021-11-02 18:05
移動互聯(lián)網的高速發(fā)展導致無線局域網(Wireless Local Access Network,WLAN)傳輸?shù)牧髁砍掷m(xù)激增,傳統(tǒng)WiFi網絡系統(tǒng)中面向節(jié)點的分布式管理面臨著愈發(fā)嚴重的管理復雜性高和傳輸可靠性差問題,難以適用于大型WiFi網絡環(huán)境。軟件定義網絡(Software-Defined Networking,SDN)作為一種新型的網絡架構,采用控制平面和轉發(fā)平面分離的思想,將底層網絡設備抽象成轉發(fā)流水線,以編程的方式實現(xiàn)對數(shù)據平面的靈活配置。通過將SDN擴展至WiFi網絡中,形成軟件定義無線局域網絡架構,有助于簡化WLAN的設計和部署。現(xiàn)有軟件定義無線局域系統(tǒng)采用專用代理加OpenFlow混合的方式實現(xiàn)數(shù)據平面,降低了WiFi網絡編程能力的同時也帶來硬件實現(xiàn)上的困難。為此,基于華為公司提出的協(xié)議無感知轉發(fā)技術(Protocol Oblivious Forwarding,POF),本文設計并實現(xiàn)了一種新型軟件定義無線局域網絡系統(tǒng)Po-Fi。Po-Fi采用POF交換機實現(xiàn)數(shù)據平面,物理接入點(Access Point,AP)被看作是一條具有多級流表的通用轉發(fā)流水線,按照控制平面下發(fā)...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SDN網絡架構??
1則表明該字段屬于metadata;?offset屬性表示該協(xié)議字段與數(shù)據包頭??部或metadata頭部起始位置的相對距離;length屬性則表示該協(xié)議字段的長度。??圖2.1表示IEEE?802J1通用幀的格式:??{0,?2B\2B,?2B}?{4^,?6B}?{10B,?6B}?{16B,?6B}?{22B,?2B}?{24B,?6B}??c〇nu-〇l?DuJ^〇n?Address?1?Address2?Address;??Seq-ctl?Address4??OS?2B?4B?WB?165?225?245?305??圖2.1?IEEE?802.11通用幀格式??其中包含?FrameControl、Duration、Addresssl、Address2、Address3、Seq-ctl、??AddreSs4,在POF數(shù)據平面中,每個協(xié)議字段的表示分別如下:??FrameControl:?{0,0,2B}?/*偏移量為0,長度為兩個字節(jié)*/??Duration:?{0,?2B,?2B}?/*偏移量為兩個字節(jié),長度為兩個字節(jié)*/??Addressl:?{0,?4B,?6B}?/*偏移量為四個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address2:?{0,?10B,?6B}?/*偏移量為十個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address〗:{0
2.2.1?MPTCP?簡介??MPTCP是由IETF的MPTCP工作組于2011年提出的新型傳輸層多路徑協(xié)??議,如圖2.3所示,MPTCP層在協(xié)議棧中的位置處于應用層與傳輸層之間,為上??層的應用層提供的依舊是傳統(tǒng)的TCP套接字(TCP?Socket,Socket),通過將單條??連接劃分成多條TCP子流,利用多條子流同時傳輸數(shù)據,將數(shù)據的傳輸方式由??傳統(tǒng)的單路徑變成多路徑,提高了數(shù)據傳輸?shù)目煽啃耘c安全性,并自適應的將數(shù)??據從鏈路質量較差的路徑轉移至質量高的鏈路上傳輸,提高了數(shù)據傳輸過程中??的可靠性。??**"’’?f?Solket?j??傳輸層?|?Multipath?TCP??— ̄;?—?1?'|?TCP?1?|?TCP2?|?TCPn?|??網絡層?????????圖2.3?MPTCP在協(xié)議棧中的位置??為了兼容現(xiàn)有程序以及網絡架構,保證MPTCP與TCP的兼容性,MPTCP??利用TCP首部最后的選項字段(TCP?Options)添加MPTCP選項。如圖14所示,??Kind字段表示TCP首部選項字段的類型,當Kind為30時,表明該選項為一個??MPTCP選項;Length字段表明該頭部選項的總長度;Subtype字段表示該MPTCP??選項的子類型
本文編號:3472164
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SDN網絡架構??
1則表明該字段屬于metadata;?offset屬性表示該協(xié)議字段與數(shù)據包頭??部或metadata頭部起始位置的相對距離;length屬性則表示該協(xié)議字段的長度。??圖2.1表示IEEE?802J1通用幀的格式:??{0,?2B\2B,?2B}?{4^,?6B}?{10B,?6B}?{16B,?6B}?{22B,?2B}?{24B,?6B}??c〇nu-〇l?DuJ^〇n?Address?1?Address2?Address;??Seq-ctl?Address4??OS?2B?4B?WB?165?225?245?305??圖2.1?IEEE?802.11通用幀格式??其中包含?FrameControl、Duration、Addresssl、Address2、Address3、Seq-ctl、??AddreSs4,在POF數(shù)據平面中,每個協(xié)議字段的表示分別如下:??FrameControl:?{0,0,2B}?/*偏移量為0,長度為兩個字節(jié)*/??Duration:?{0,?2B,?2B}?/*偏移量為兩個字節(jié),長度為兩個字節(jié)*/??Addressl:?{0,?4B,?6B}?/*偏移量為四個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address2:?{0,?10B,?6B}?/*偏移量為十個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address〗:{0
2.2.1?MPTCP?簡介??MPTCP是由IETF的MPTCP工作組于2011年提出的新型傳輸層多路徑協(xié)??議,如圖2.3所示,MPTCP層在協(xié)議棧中的位置處于應用層與傳輸層之間,為上??層的應用層提供的依舊是傳統(tǒng)的TCP套接字(TCP?Socket,Socket),通過將單條??連接劃分成多條TCP子流,利用多條子流同時傳輸數(shù)據,將數(shù)據的傳輸方式由??傳統(tǒng)的單路徑變成多路徑,提高了數(shù)據傳輸?shù)目煽啃耘c安全性,并自適應的將數(shù)??據從鏈路質量較差的路徑轉移至質量高的鏈路上傳輸,提高了數(shù)據傳輸過程中??的可靠性。??**"’’?f?Solket?j??傳輸層?|?Multipath?TCP??— ̄;?—?1?'|?TCP?1?|?TCP2?|?TCPn?|??網絡層?????????圖2.3?MPTCP在協(xié)議棧中的位置??為了兼容現(xiàn)有程序以及網絡架構,保證MPTCP與TCP的兼容性,MPTCP??利用TCP首部最后的選項字段(TCP?Options)添加MPTCP選項。如圖14所示,??Kind字段表示TCP首部選項字段的類型,當Kind為30時,表明該選項為一個??MPTCP選項;Length字段表明該頭部選項的總長度;Subtype字段表示該MPTCP??選項的子類型
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