基于OpenFlow的QoS系统设计与实现

发布时间：2018-03-31 20:46

  本文选题：QoS　切入点：OpenFlow　出处：《上海交通大学》2014年硕士论文

【摘要】：随着IP电话、视频会议等即时流媒体业务在网络领域的迅猛发展，对只提供尽最大努力传输服务的网络提出了QoS要求。然而无论是基于IntServ还是DiffServ模型实现的现有QoS系统都存在部署代价过高、需要硬件支持、不支持自动化配置等不足，基于全局网络视图寻找最优路径也存在挑战，针对这些问题，本文提出一种基于OpenFlow的QoS系统架构，利用OpenFlow的可编程性、可扩展性及更强的网络管控能力等特点来解决上述问题。 本文的主要研究工作有：1）通过OpenFlow获取整个网络状态信息，，更好地对QoS数据流进行监视和调度，快速响应路径失效等警告与故障，支持自动化或通过应用程序实时配置QoS参数，简化配置与管理；2）通过引入流预测算法来监测网络中对带宽需求比较大的数据流，以优化路径规划；基于链路带宽、传输路径长度及数据流的优先级等因素实现为QoS数据流分配全局最优的传输路径，提升QoS数据流传输的可靠性及降低其传输时延；3）在准入控制的基础上添加验证QoS数据流功能，提出通过先清除后重写交换机中所有流表的方式来保证网络拥塞条件下的QoS水平。 本文在POX控制器的基础上实现了本系统。基于Mininet的仿真实验验证了系统功能的正确性，表明QoS数据流在系统中可以优先并可靠传输。
[Abstract]:With the rapid development of IP telephony, video conferencing and other real-time streaming media services in the network field, the QoS requirement is put forward for the network that only provides the best transmission service.However, the existing QoS system based on IntServ or DiffServ model has some disadvantages, such as high cost of deployment, hardware support, no automation configuration and so on. There are also challenges in finding the optimal path based on global network view, aiming at these problems.In this paper, a QoS system architecture based on OpenFlow is proposed to solve the above problems by taking advantage of the programmability, expansibility and stronger network control ability of OpenFlow.The main research work of this paper is: get the whole network state information through OpenFlow, monitor and schedule the QoS data flow better, respond to the warning and fault such as path failure quickly, support automation or real-time configuration of QoS parameters through the application program.In order to optimize the path planning, the flow prediction algorithm is introduced to monitor the data flow which requires more bandwidth in the network, which is based on the link bandwidth.The transmission path length and the priority of the data flow can assign the global optimal transmission path for the QoS data stream, improve the reliability of the QoS data stream transmission and reduce its transmission delay. (3) add the function of verifying the QoS data stream on the basis of the admission control.In order to ensure the level of QoS in the network congestion, it is proposed that all the flow tables in the switch can be cleared first and then rewritten.The system is realized on the basis of POX controller.Simulation experiments based on Mininet verify the correctness of the system function and show that the QoS data stream can be transmitted first and reliably in the system.
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.09

【共引文献】

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本文编号：1692376