用于应用驱动的广域网的集群方案的设计与实现

发布时间：2019-10-24 18:45

【摘要】：随着计算机的普及,网络所承载的数据量越来越大,用户对网络的要求也越来越高。一直以来,广域网领域中,链路、带宽、业务特性方面都取得了很大的进展,但是广域网本身却一直没有大的突破,直到SDN(软件定义网络)的提出,各种以SDN为基础的网络控制器被相继推出,广域网逐渐向应用驱动的广域网阶段演进。应用驱动的广域网即在实现转发层控制层分离的基础上,实现网络设施资源虚拟化。上层应用根据其业务需求,与控制器进行交互,申请网络链路带宽资源与相应的网络服务,控制器通过南向接口调度底层硬件的转发资源和链路资源,从而实现对上层应用的有效保障。随着应用驱动的广域网的应用越来越广泛,一方面,其控制器负载不断在增加,另一方面,控制器的可用性的重要也凸显出来,由此,控制器集群方案被提出了。本文是在现有应用驱动的广域网的基础上,设计集群方案,在ODL框架中进行开发,提高现有网络控制器的性能和可用性。首先根据应用场景进行集群部署的方案设计,包括控制器集群与用户的交互方式设计,控制器与设备的连接方式设计。然后,进行方案的业务需求分析,根据具体的业务需求确认方案的功能需求,进行功能模块划分。该方案根据需求分析可以划分为连接简化模块,集群管理模块,任务分配模块和故障处理模块。连接简化模块用来简化控制器集群与设备之间的全连接方式下的邻居建立操作;集群管理模块获取集群中各控制器的信息,提供接口供用户查看,并实现管理整个系统的通知信息的功能;任务分派模块通过固定分派和动态分配两种方式,为流量调度中的计算任务指定控制器;故障处理模块则是为提升系统的可用性,对集群的两种故障方式进行相应的处理,实现业务保障。接着对这些划分出来的具体功能模块一一加以设计和实现。最后,对模块和系统进行测试,确认各个模块和整体在功能和性能上是否符合需求。测试结果表明,该方案符合需求,达到了设计目标。
【图文】：

版本,平台,场景,设备厂商

图 1-1 SDN 基本框架目前 SDN 主要有 ODL(OpenDayLight)和 ONOS ( Open Network Operatistem)两种较为成熟的平台[24]。ODL 是 Linux 基金会下的开源项目，主要面向的对象是各设备厂商。O半年出一个版本，按照元素周期表命名，目前已经发布了第五个版本，oron)版本[25]。ODL 在网络上人气非常高，参与开发的人员具有一定的数量，因此发展在各个 SDN 平台中属于最完善的。它不仅支持多种南向协议，处理设备兼容问题，还向应用层提供丰富的北向接口[26]，使用多种网络场决更广泛的用户需求，功能强大。是所有 SDN 控制器平台中最接近大规模的一种。ONOS 是一个业界顶级运营商和最有综合实力的设备商共同创建和主导源 SDN 控制器平台。因此，它面向的主要用户是运营商，主要场景是运营务场景，，充分考虑了运营商高性能、高可靠性、安全和高扩展性的需求[NOS 应用通常由针对软件定义网络的定制通信路由，管理或监控服务组成NOS 和 ODL 相比出现较晚，发展没有 ODL 那么完善，但是它特有的高容

状态转换图,状态转换图,计算功能,网段

模块的计算功能进行计算，并调用下发功能将计算的结果下RESTCONF(RESTfulAPIS)TrafficControlUIFaultHandle调度需求restful请求需要计算/下发的网段图 3-17 模块交互示意图
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP393.2

【参考文献】