基于新型MOOSE地址分配研究与仿真

发布时间：2020-04-30 03:44

【摘要】：随着大数据时代的到来,虚拟化应运而生。虚拟化为现有的网络带来了一系列性能的提高,但是虚拟设施的爆炸增长导致了可用MAC地址空间的急剧减小。同时,传统MAC地址结构本身也存在着一系列的问题。因此,很多学者提出了新型的MAC地址结构。但是对于现在不断扩大的网络的规模来说,利用人工的方式对网络中的节点分配新型MAC地址不太现实。如果网络中的每台设备都需要人工分配地址,不仅会浪费大量的时间并且极有可能导致地址冲突和配置错误。因此,新型MAC地址的分配方案是值得深入研究的。在众多的新型MAC地址结构中,MOOSE地址结构不但能够提供实际设备的地理位置信息,还能够被动态分配并且仅占用本地地址空间。因此,本文主要基于MOOSE地址的分配模型和相应的虚拟机在线迁移模型展开研究。其主要研究工作如下:1、针对MOOSE方案中的地址分配方法中存在地址冲突和管理等问题,本文中提出了基于交换机的MOOSE地址分配方案。该方法通过选举指定交换机和备份指定交换机实现了对网络中交换机地址的集中控制和管理,同时利用主机向交换机申请地址的方式减轻了边缘交换机为主机改写地址的负担。OPNET仿真实验结果表明,本方案不但在端到端延时上低于MOOSE方案,同时,该分配方案能够避免MOOSE分配方案中会出现的地址冲突问题,并且能够对已经分配的地址进行集中的管理,这表明该方案具有可行性。2、为了降低基于交换机的MOOSE地址分配方法中选举指定交换机和备份指定交换机过程产生的协议开销,本文提出了一种基于服务器的交换机地址分配方法,该方法是通过服务器周期发送地址块的方式通知交换机进行地址申请,从而完成基于服务器的MOOSE地址集中分配和管理,OPNET仿真实验结果表明,虽然基于服务器的地址分配方案会受限于服务器发送的地址块大小,但是该方案在协议开销和交换机地址获取时间上比基于交换机的地址分配方案要好,所以基于服务器地址分配方案具有可行性。3、为了实现负载均衡,虚拟机通常需要在网络中进行迁移,由于MOOSE地址根据设备实际所处的位置进行分配,所以虚拟机的MOOSE地址在迁移后可能会改变。本文提出了一种基于MOOSE地址的虚拟机迁移方案。该方案使用广播免费ARP和动态更新DNS的方式来恢复虚拟机的网络连接。实验结果表明本文提出的方案能够在迁移后快速恢复网络连接,有效完成虚拟机迁移。
【图文】：

拓扑图,拓扑图,交换机节点,以太网交换机

拓扑图

交换机节点,主机

图 2.19 主机和交换机节点图本文在以上的主机和交换机模型中引入了 MOOSE 地址结构并进行了相应的修改。在交换机节点模型中，本文在 ctr_eth_switch 进程模型中增加了集中管理子进程，，用于交换机的 DS/BDS 选举、交换机地址分配以及主机地址分配，如图 2.20 所示：
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.07

【参考文献】