SDN控制器故障恢复部署与交换机流表溢出缓解机制研究

发布时间：2021-04-22 04:28

　　网络技术的高速发展与广泛应用,不仅为人们的生活提供了较为便捷的服务,也极大促进了社会经济的发展。软件定义网络（Software-Defined Network,SDN）实现了控制平面和数据平面的分离,具备集中式控制与可编程的特点,成为应对当前庞大的网络规模与数据量的有效方式。然而当网络设备遭遇到攻击或发生故障,若不能及时恢复则会造成严重后果。因此,在SDN发生故障后维持其关键功能不受影响或以较低代价恢复网络功能,将有利于提高SDN可生存性。本文就SDN控制层中控制节点故障恢复的控制器部署问题和数据层中交换机易发生流表溢出问题进行研究,主要工作如下:（1）针对SDN运行中控制器发生不可恢复故障的问题,从控制器部署角度设计了一种考虑在广域网中控制器节点故障恢复的部署方案。本方案第一阶段先后使用Canopy与K-means聚类算法将网络拓扑划分为多个子网络,进而采用改进的粒子群优化算法以确定控制器节点;第二阶段则在网络运行中master状态控制器发生不可恢复故障时,采用基于熵权与PROMETHEE-II的控制器挑选算法确定故障域中需改变为master状态的理想控制器,从而恢复master状态... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软件定义网络控制器故障恢复部署方案
        1.2.2 软件定义网络交换机流表溢出缓解机制
    1.3 研究内容与章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 相关概念概述
    2.1 SDN架构
    2.2 Openflow协议
        2.2.1 Openflow协议消息
        2.2.2 Openflow多控制器
        2.2.3 Openflow交换机
        2.2.4 流表
    2.3 软件定义网络可生存性与主要研究内容之间的关系
    2.4 本章小结
第三章 软件定义网络控制器故障恢复部署方案
    3.1 问题描述及建模
        3.1.1 问题描述
        3.1.2 数学建模
    3.2 第一阶段控制器部署方案
        3.2.1 子域划分
        3.2.2 粒子群算法
    3.3 第二阶段控制器部署方案
    3.4 实验仿真
        3.4.1 实验环境
        3.4.2 实验结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 软件定义网络交换机流表溢出缓解机制
    4.1 问题描述
    4.2 数学建模
        4.2.1 性能评价代数
        4.2.2 SM-PEPA语法
        4.2.3 双阈值设置
        4.2.4 SDN交换机流表溢出形式化描述
        4.2.5 模型的求解
    4.3 交换机流表溢出缓解策略
        4.3.1 确定近邻理想交换机
        4.3.2 基于控制器负载的线性限速方案
        4.3.3 流表溢出后下发流表设置
    4.4 实验仿真
        4.4.1 实验环境
        4.4.2 建模分析结果
        4.4.3 实验结果及分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果



本文编号：3153164