基于OpenFlow硬件交换机实现OpenStack网络虚拟化性能优化

发布时间：2017-10-31 07:16

  本文关键词：基于OpenFlow硬件交换机实现OpenStack网络虚拟化性能优化

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【摘要】：二十一世纪以来,随着网络技术日新月异的发展,云计算、虚拟化技术得到了越来越广泛的研究、发展和应用。以OpenStack项目为代表的网络虚拟化技术和以OpenFlow协议为代表的SDN技术得到了越来越多的关注和研究。与此同时,广大用户对网络虚拟化技术的性能要求也越来越高。本文结合使用支持OpenFlow协议的硬件交换机实现OpenStack网络虚拟化的性能优化,以满足越来越多的用户对网络虚拟化越来越高的需求。主要工作如下：首先,分别详细介绍了本文所涉及到的各项技术和软硬件设备,并根据用户的需求,对项目进行需求分析和整体设计,将整个项目分为三个主要模块：上层OpenStack控制节点网络管理模块；中间层ToR硬件架构交换机管理模块；下层计算节点管理模块。然后根据软件工程的思想和方法,对三个主要模块进行详细设计和编程实现,详细介绍了上层控制节点上的Mech Driver设计,中间层ToR硬件架构交换机上的ToRAgent设计和下层计算节点上的OVS Agent设计。这三部分内容是整个项目的核心技术,是根据OpenStack平台和OpenFlow硬件交换机的工作原理,通过软件工程学的方法,对各个模块的接口进行剖析改写设计,以达到实现网络虚拟化性能优化的预期目标。最后通过综合测试,从多角度进行比较对比测试,综合分析系统性能,以确保达到实现网络虚拟化性能优化的目标。测试表明,通过基于SDN(使用支持OpenFlow协议的硬件交换机)的OpenStack平台的网络虚拟化性能得到了极大的提高和优化,同网段和跨网段的带宽速率均达到896 Mbps,接近带宽极限。最终测试和实际应用表明,本系统具有较好的交互性、安全性、稳定性,并且整体性能比原来纯软件系统有了极大的提高,能够满足大部分用户实际使用需求。
【关键词】：云计算 Openstack 网络虚拟化 OpenFlow 性能优化
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究目的与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.3 研究内容13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 第2章 关键技术分析14-24
• 2.1 开发环境与工具14-23
• 2.1.1 软件环境与技术14-23
• 2.1.2 硬件设备23
• 2.2 本章小结23-24
• 第3章 系统需求分析与整体设计24-29
• 3.1 系统需求分析24-25
• 3.1.1 功能需求24-25
• 3.1.2 性能需求25
• 3.2 可行性分析25-26
• 3.3 整体设计26-28
• 3.3.1 整体架构设计思想和目标26-27
• 3.3.2 系统各功能模块简介27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 系统详细设计与实现29-43
• 4.1 上层OpenStack控制节点上的Mech Driver设计29-32
• 4.2 中间层ToR硬件架构交换机上的ToR Agent设计32-40
• 4.2.1 Agent业务逻辑设计32-33
• 4.2.2 Controller介绍33
• 4.2.3 数据通道设计33-34
• 4.2.4 广播抑制34-35
• 4.2.5 ARP/DHCP Proxy设计方案35-36
• 4.2.6 数据结构设计36-40
• 4.3 下层计算节点上的OVS Agent设计40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 界面展示与系统测试43-51
• 5.1 功能与界面展示43-49
• 5.2 系统测试与分析49-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第6章 总结与展望51-53
• 6.1 本文总结51
• 6.2 展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-55

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本文编号：1121334