SDWAN分布式控制代理关键技术研究与实现

发布时间：2020-11-15 19:28

　　 随着互联网的飞速发展,各种新兴业务不断出现,传统的路由方案已经不能满足日益增长的业务多样性和不断提高的用户需求。虽然近年来软件定义网络(SDN)技术在数据中心和局域网内得到了成功的应用,但是由于广域网分布范围广、设备类型多、链路状态不稳定等问题,传统的SDN解决方案已经不能满足广域网的需求。因此,本文提出了一种SDWAN分布式控制代理技术,该技术通过在每个节点上部署代理和使用Overlay网络转发数据流,屏蔽了下层网络的细节和设备差异。同时,在代理上实现了虚拟路径保护和路由协议控制功能,解决了控制器和代理之间控制消息延迟高以及消息丢失导致的虚拟路径修复时间长的问题。而且本文在代理上把路由表转换成流表下发到Open vSwitch上,实现了路由协议和OpenFlow控制混合部署。本文首先分析了 Google、Cisco、Juniper公司的SDWAN解决方案,以及使用分布式控制的Segment Routing技术,为设计SDWAN分布式代理提供了借鉴和参考。然后本文对本地虚拟路径保护、路由协议控制和路由表转流表三个关键技术做了详细介绍。接着介绍了对这三个关键技术的具体实现,介绍了代理的总体架构和具体实现细节。然后本文针对第一版代理中的扩展性差等问题,设计了全新的代理,新代理的设计遵循简单、开放和可扩展的原则。最后,在搭建于中国、日本、新加坡、美国等地的多个节点的试验网络上,测试验证了系统的功能和性能。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.02;TN929.5
【部分图文】：

从下到上分别是物理设备层（ｓｗ?ｉ?ｔ?ｃ?ｈ?ｈａｒｄ?ｗａｒｅ）、局部控制层（ｓｉ?ｔｅ?ｃｏｎｔｒｏ?１１?ｅｒｓ?）??和全局控制层（ｇｌｏｂａｌ）。一个Ｓｉｔｅ就是－个数据中心，每个数据中心出口都部署??－套控制器（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ），全局ｊ？丨有－个流量工程服务器（Ｃｅｎｔａｌ?ＴＥ?Ｓｅｒｖｅｒ）控??制所有数据中心之间的流量调度。??２．?１．?１．２路由协议和ＯｐｅｎＦ丨ｏｗ混合部署??从图中可以看到Ｂ４网络中除了运彳ｒ着ＯｐｅｎＦｌｏｗ协议以外，还有标准的路??由协议在工作，Ｂ４?通过?ＲＡＰ?（ＲｏｕｔｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｐｒｏｘｙ）将?Ｑｕａｇｇａ?和?ＯＦ?Ｓｗｉｔｃｈ??连接起来，如图２－２所示。ＲＡＭ：要有ｉ个功能：ＢＧＰ／ＩＳ１Ｓ?（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?Ｓｙｓｔｅｍ??ｔｏ?Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?Ｓｙｓｔｅｍ）路由更新、Ｑｕａｇｇａ和交换机之间的数据包传输、从交换??机更新接丨＿］信息到Ｑｕａｇｇａ。??

Ｇｏｏｇｌｅ的网络利用率可以达到接近１００％。??２．?１．?１．?１Ｂ４?架构??Ｂ４总体架构分为三层，如图２－１所小－。??Ｃｅｎｔａｌ?ＴＥ?ｈ?ｇｌｏｂａｌ??Ｇａｔｅｗａｙ?１??Ｓｅｒｖｅｒ??Ｓｉｔｅ?Ａ?Ｃｏｎｔｒｏｊｌｅ＾／＾??；｜?Ｑｕａｇｇａｋｊ?ＲＡＰｌＴＥ?Ａｇｅｎｔｌ?ＨＰａＹｆ，０｜：?｜?Ｓｉｔｅ?Ｂ?｜?；?Ｓｉｔｅ?Ｃ?；??！?〇ＦＣ?丨：：！?｜?Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ?！?！?Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ??ｎ＾＾Ｎｃｓｒｃｇｇｆｉ－．．．．ｉ?［－０＝＾?１＾＝＾??：．?＇?：??、￣￣￣＿?．一、＇ｔｗｉｔｃｈ?ｈａｒｄｗａｒｅ??Ｌｉ?Ｃ?Ｓｉｔｅ?Ｂ??／?＂ｓＷｉｔｃｈ－?－?＇Ｓｗｉｔｃｈ?＼ＴＢＧＰ＞－?＼??ｆｅｉｔｅ?Ｘ＾ｆ，ｔｅ?〇??％?ｗａｎ?／ＳｉｓＴ??…???????＼?Ｃｌｕｓｔｅｒｓ＇?７?Ｃｌｕｓｔｅｒｓ??图?２－１?Ｇｏｏｇｌｅ?Ｂ４?架构?Ｉ７】??从下到上分别是物理设备层（ｓｗ?ｉ?ｔ?ｃ?ｈ?ｈａｒｄ?ｗａｒｅ）、局部控制层（ｓｉ?ｔｅ?ｃｏｎｔｒｏ?１１?ｅｒｓ?）??和全局控制层（ｇｌｏｂａｌ）。一个Ｓｉｔｅ就是－个数据中心，每个数据中心出口都部署??－套控制器（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ），全局ｊ？丨有－个流量工程服务器（Ｃｅｎｔａｌ?ＴＥ?Ｓｅｒｖｅｒ）控??制所有数据中心之间的流量调度。??２．?１．?１．２路由协议和ＯｐｅｎＦ丨ｏｗ混合部署??从图中可以看到Ｂ４网络中除了运彳ｒ着ＯｐｅｎＦｌｏｗ协议以外，还有标准的路??由协议在工作

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本文编号：2885117