基于IPv6流标签的OpenFlow转发研究及优化

发布时间：2017-10-29 09:00

  本文关键词：基于IPv6流标签的OpenFlow转发研究及优化

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【摘要】：伴随着云计算、大数据技术的高速发展以及物联网、移动互联网在日常生活的普遍使用,传统网络静态化的运作模式越来越难以满足其灵活的资源需求,而新兴的基于软件的网络架构SDN技术将网络设备的控制平面和数据平面分离开,通过集中的控制器对底层网络设备的行为进行控制,为管理员提供了更为灵活可靠的管理与控制网络的新方式。此外,IPv6作为下一代网络协议,拥有很多优良特性,比如巨大的地址空间,简单的报文结构等,能够解决IPv4地址资源稀缺的问题。IPv6和SDN都是当今热议的话题,通过SDN和IPv6网络结合具有的灵活性以及可扩展性,使得未来网络满足资源和功能的可扩展性与灵活性。本文分析了在IPv6数据流中下的SDN网络的一些不足,并通过分析IPv6的新字段流标签的特性,提出了一个IPv6数据流下的SDN的优化方案。通过在SDN的南向接口OpenFlow中使用IPv6流标签,在对IPv6数据包的匹配中进行基于流标签的匹配方案,以减少基于OpenFlow的SDN中的IPv6数据包的转发时延和时延抖动,增加SDN网络的网络性能。同时在OpenFlow交换机的流表中使用流标签,形成具有流标签的流表结构,以减少OpenFlow交换机中的流表大小,为用户提供快速、智能的网络服务。本文基于Mininet仿真模拟器进行仿真实验,分别模拟了基于IPv6地址的SDN方案的IPv6数据包转发过程和基于流标签的SDN流表方案,并对两种方案的转发时延、时延抖动和流表大小进行了分析,实验结果表明,IPv6数据流的传输过程中,基于流标签的SDN方案在转发时延、时延抖动和流表大小上都有了明显的提升。
【关键词】：SDN OpenFlow IPv6流标签 流表压缩 转发优化
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景8-10
• 1.2 课题研究现状10-11
• 1.3 课题研究意义11-12
• 1.4 论文组织结构12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 2 相关技术介绍14-22
• 2.1 SDN技术概述14-17
• 2.1.1 SDN核心思想14-15
• 2.1.2 SDN网络架构15-17
• 2.2 IPv6技术概述17-19
• 2.2.1 IPv6简介17-18
• 2.2.2 IPv6基本报头结构18-19
• 2.3 OpenFlow技术概述19-21
• 2.3.1 OpenFlow交换机20
• 2.3.2 OpenFlow控制器20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 基于IPv6的OpenFlow优化分析22-32
• 3.1 基于IPv6的OpenFlow存在的问题及分析22-26
• 3.1.1 基于IPv6的OpenFlow面临的问题22
• 3.1.2 基于IPv6的OpenFlow仿真与分析22-26
• 3.2 基于IPv6的流标签特征分析26-27
• 3.2.1 流标签介绍26-27
• 3.2.2 流标签研究现状27
• 3.3 基于IPv6流标签的OpenFlow优化分析27-31
• 3.3.1 IPv6中流标签对流分类的支持27
• 3.3.2 OpenFlow中的流标签对流分类的支持27-29
• 3.3.3 OpenFlow对QoS的支持29-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 基于IPv6的OpenFlow优化方案研究32-51
• 4.1 基于IPv6的OpenFlow功能分析32-37
• 4.1.1 OpenFlow的数据包匹配分析32-34
• 4.1.2 OpenFlow流表分析34-37
• 4.2 基于IPv6的OpenFlow流标签匹配优化机制37-42
• 4.2.1 基于IPv6的OpenFlow流标签转发方法优化37-38
• 4.2.2 流标签的具体设计38-42
• 4.3 基于IPv6的OpenFlow流标签的流表结构优化42-43
• 4.4 基于IPv6的OpenFlow流标签转发优化详细设计43-50
• 4.5 本章小结50-51
• 5 仿真实验及结果分析51-63
• 5.1 仿真实验环境51-56
• 5.1.1 Mininet51
• 5.1.2 Ryu51
• 5.1.3 实验环境搭建51-54
• 5.1.4 实验场景设计54-56
• 5.2 仿真实验结果56-62
• 5.2.1 性能评价指标56-57
• 5.2.2 实验结果分析57-62
• 5.3 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况67-68
• 致谢68-69

【共引文献】

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本文编号：1112260