基于SDN的域间路由关键技术研究

发布时间：2020-02-26 05:13

【摘要】：近年来,软件定义网络(Software Defined Network,SDN)作为一种创新型网络架构,引起了网络研究者的广泛关注。SDN通过网络设备的控制平面与数据转发平面的分离,实现对网络中的数据流进行灵活控制,引导网络向软件化、敏捷化、智能化方向发展。SDN在OpenFlow交换机上实现数据转发,在控制器上实现数据的转发控制,实现数据转发层和控制层的分离。OpenFlow交换机的每个新的数据流都必须由控制器做出转发决定。在控制器中可以对这些流按照预先制定的规则进行检查,然后由控制器指定数据流的传输路径以及流的处理策略,从而更好的控制网络。论文介绍了当前互联网的发展现状以及SDN的发展状况,并且在SDN控制器和OpenFlow交换机两个方向,调研了提升SDN系统性能的研究。论文基于PeeringDB与BGP路由表数据,设计了一套实验分析框架并开发相关核心算法,包括数据集提取算法、IXP特性分析算法、域间路径含IXP的推断算法以及域间路径分类算法,分析了互联网交换中心(IXP)统计特性以及IXP对域间路由的影响。实验结果为评估互联网发展的相关工作提供了数据依据,有效支持IXP新型体系结构与新型域间路由服务的研究。由于新型网络应用大量涌现,传统的路由配置模式不能满足多样化应用需求。为应对新型网络应用需要差异化的路由服务,,设计了基于SDN的域间路由精细化计算算法。该算法实现路由计算控制功能,以及数据流的多域匹配转发功能。从而提升互联网的流量控制能力,满足不同网络应用的差异化路由需求。本文提出了一种在SDN架构下根据端口实现路由功能的方案,在控制层上编程,并进行了网络实验,实现域间路由基于端口的细粒度转发控制。设计测试用例对入流量控制和下一跳路由控制进行测试和分析,证明了方案的可行性。
【图文】：

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实验结果分析出 IXP 规模、IXP 全球地域分布、域间路径含 IXP 的分型等实验结果。 IXP 规模与分布P 通常由多个 AS 或 ISP 构成，其成员数通常为几十或S 成员规模的统计分布如图 3.2。目前整个互联网有 465首都阿姆斯特丹的 Amsterdam Internet Exchange (AIE) 包含 733 个 AS 成员；在全球的 465 个 IXP 中超过 50 个。鉴于 IXP 所含 AS 成员规模较大的问题，在 IXP 体系时，必须考虑到它们的扩展性尤其是 Route server 路由交

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图 3.3 域间路径含 IXP 数的分布Fig. 3.3 The distribution of IXP number in the inter domain path3.5.4 域间路径类型统计于 BGP 路由表以及 whois 所含的 AS 信息，我们推断了域间路径图 3.4 给出了通过不同国家的域间路径分布。数据显示，不经过域间路径占比 29%，，经过一个第三方国家的域间路径占比 44%，方国家的域间路径占比为 25%。因此，本地路径与多国路径大致于缺乏足够的 IXP 而使得许多域间路径必须经过其他国家的 ISP ，从而造成路由性能下降以及增加了路由成本。
【学位授予单位】：广西民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP393.0

【参考文献】