本文關(guān)鍵詞：面向數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的半集中式SDN路由技術(shù)研究　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在SDN(Software Defined Networking,軟件定義網(wǎng)絡(luò))體系架構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)控制功能從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)/路由器)分離出來,集中到中心節(jié)點(diǎn)控制器上,交換機(jī)只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)平面的功能(通過流表進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā))。在大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中,路由/流表的計(jì)算和分發(fā)完全由中心控制器完成,控制器成為了網(wǎng)絡(luò)的性能瓶頸點(diǎn)和脆弱點(diǎn)。為解決上述問題,本文提出了面向數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的半集中式SDN路由技術(shù)。其主要思想為:每個(gè)SDN交換機(jī)節(jié)點(diǎn)不需要控制器的參與,可以自主構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)流表�；诨A(chǔ)流表,SDN交換機(jī)就可以完成基本的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作,而控制器負(fù)責(zé)更高級(jí)的路由選路工作(故障處理、安全、QoS等),從而有效減輕控制器負(fù)擔(dān)。此外,及時(shí)檢測(cè)和恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障又是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用價(jià)值的一個(gè)重要指標(biāo),在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中,短時(shí)的鏈路失效會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失,有必要研究SDN網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測(cè)和恢復(fù)技術(shù)。因此本文針對(duì)SDN控制器的高級(jí)選路工作中的故障處理機(jī)制展開研究,對(duì)比分析了現(xiàn)有故障處理機(jī)制的不足,在基礎(chǔ)流表的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套局部迂回故障處理機(jī)制�；谠摍C(jī)制,控制器能夠及時(shí)檢測(cè)到鏈路故障,并在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù),實(shí)現(xiàn)控制器高級(jí)路由選路工作中的故障處理。本文所提出的半集中式SDN路由技術(shù)最終基于Ryu控制器以及mininet仿真平臺(tái)從控制器負(fù)載、鏈路故障恢復(fù)時(shí)間等方面進(jìn)行了性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:該方案能夠有效降低控制器負(fù)載,所設(shè)計(jì)的局部迂回故障恢復(fù)機(jī)制,能夠及時(shí)有效地進(jìn)行故障恢復(fù)。
[Abstract]:In SDN (Software Defined Networking, software defined network) architecture, the network control function is separated from network devices (switches / routers) and centralized to the central node controller, and switches are only responsible for data plane functions. In a large-scale data center network, the computation and distribution of routing / flow table is completed by the central controller. The controller has become the bottleneck and weakness of the network. In order to solve the above problems, this paper proposes a semi centralized SDN routing technology for data center network. The main idea is that each SDN switch node does not need the participation of the controller, and can build a base flow table independently. Based on the basic flow table, SDN switches can perform basic data forwarding, and the controller is responsible for more advanced route routing (fault handling, security, QoS, etc.), thus effectively reducing the controller burden. In addition, timely detection and recovery of network faults is an important indicator to evaluate the practical value of network. In the data center network, short time link failure will bring huge economic losses, so it is necessary to study the fault detection and recovery technology in SDN network. Therefore, in view of the fault handling mechanism of SDN controller's advanced routing, this paper makes a comparative analysis of the shortcomings of the existing fault handling mechanisms, and designs a local circuitous fault handling mechanism based on the underlying flow table. Based on this mechanism, the controller can detect link faults in time and achieve fault recovery in a very short time, so as to achieve fault handling in the advanced routing of controllers. The semi centralized SDN routing technology proposed in this paper is based on the Ryu controller and the mininet simulation platform, and performs the performance test from the aspects of controller load and link failure recovery time. The test results show that the scheme can effectively reduce the load of the controller and the design of the local circuitous recovery mechanism, and can effectively restore the fault in time.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.0

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本文編號(hào)：1342990