SDN网络的测量和监测子系统的设计与实现

发布时间：2019-07-24 06:58

【摘要】：随着互联网的快速发展,网络已成为人们日常生活中不可缺少的一部分。对网络进行测量和监测,可以帮助科研人员掌握网络的运行状态和资源消耗情况,发现网络的瓶颈和潜在的危险,并通过优化网络结构来改善网络的性能,增强网络的健壮性和安全性。软件定义网络SDN,是美国斯坦福大学提出的一种新型网络架构,其核心思想是将网络设备的控制平面与数据平面进行分离,从而实现网络流量的灵活控制,其中OpenFlow网络是SDN的一种比较成熟的实现方式。SDN网络的测量与传统的IP网络具有很大的不同,因为SDN网络具有可软件定义的特性和控制与转发相分离的特点,控制器具有全局的拓扑视野,可以通过下发流表对网络中的数据流进行精细化处理,交换机根据流表对经过的数据流进行指定的操作。 本文在充分利用SDN网络特点的基础上,通过在控制器和交换机上开发、部署测量模块,以及对OpenFlow协议进行扩展,设计了“SDN网络的测量和监测子系统”,采用主动测量的方式实现了网络路径的多项性能指标(时延、时延抖动、丢包率等)的测量和分析,从而为现有的SDN网络提供了一种可软件定义的测量方案。 本文首先对传统IP网络测量进行概述,介绍了一些基本的测量原理和相关技术,并列举了现有的SDN网络的一些测量方案,分析其特点和优缺点,在此基础上,我们提出了“SDN网络的测量和监测子系统”的设计方案,该方案包括了需求分析、总体设计和详细设计；然后,我们对该系统进行了实现和测试,验证了我们的设计方案以及系统的正确性；最后,总结并提出了一些该系统需要进一步完善的地方。
【图文】：

据流表或组表对数据包进行的匹配，最后根据匹配的结果对数据包执行相应的操作并转发至网络中，如图2-2所示：SwitchPacket t)gmmpon*i I I I；：""；"'： Psctet:=。1 1 “ Bat i图2-2数据包匹配流表过程2.2.3 OpenFlow 协议OpenFlow协议定义的是控制器和交换机间通信所应遵守的信息标准，以及控制器和交换机之间的接口标准。OpenFlow协议中定义了三种类型的消息：Controller-to-Switch 消息、Asynchronou 消息和 Symmetric 消息，，每一类消息又8

络所不具有的。Flow网络的原生统计信息是懫用了被动测量的方式，虽然，向网络中注入大量的流量，但是也面临着一些挑战，当O比较大时，控制器为了及时获得统计信息需要频繁的同各个一方面增加了控制器和交换机之间的通信负担，使得通信能颈，另一方面考验着交换机的信息处理能力，过高的查询频处理网络数据包的能力，影响OpenFlow网络的正常工作，对于理解OpenFlow网络端到端的行为将会很困难。FLOPSOPS[ii^-个开放和通用的软件框架，开发人员可以在该框penFlow交换机进行测试。OFLOPS既能够针对OpenFlow即控制平面）评估其与控制器的交互能力，又能够对OpenF平面的处理能力进行评估。OFLOPS框架如图2-3所示：
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.06

【参考文献】

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本文编号：2518470