SDN网络的故障检测和恢复技术研究与实现

发布时间：2017-04-23 09:12

  本文关键词：SDN网络的故障检测和恢复技术研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网应用的扩展,业务类型愈加丰富,应用对网络功能多样性提出了越来越高的要求。软件定义联网(SDN)作为一种新型的可编程网络架构,实现了网络控制平面与数据平面的分离,能够灵活满足多种应用的需求。及时检测和恢复故障是评价网络实用价值的一个十分重要的指标,因此,有必要研究SDN网络中的故障检测和恢复技术,缩短服务中断时间。通过研究SDN网络结构特点和OpenFlow v1.3协议特性,归纳出目前SDN网络存在的故障类型以及数据层面故障的检测方法;基于对现有SDN网络中的两种故障恢复机制的特点和其限制的分析,提出了一种主动式和被动式故障恢复相结合的、综合考虑分组流服务质量需求的故障恢复方案;基于开源OpenDaylight控制器设计和实现了一个故障检测和恢复原型系统,采用异步告警方式检测网络故障,根据故障数目和受故障影响的流的业务属性对故障进行诊断,设置三种故障恢复模式:主动式、审议主动式和被动式,自动根据诊断结果对故障进行恢复。通过Mininet模拟SDN网络故障,对原型系统进行功能和性能测试。测试结果表明:系统能够检测故障,并根据故障情形自动采用对应的故障恢复模式。
【关键词】：软件定义联网 OpenFlow 故障检测 故障恢复
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.2.1 SDN技术研究现状10-11
• 1.2.2 SDN网络故障检测和技术研究现状11
• 1.3 论文的内容与安排11-13
• 第二章 相关技术分析13-23
• 2.1 SDN体系结构13-14
• 2.2 OpenFlow技术14-17
• 2.2.1 OpenFlow v1.3规范14-15
• 2.2.2 组表分析15-16
• 2.2.3 消息类型分析16-17
• 2.3 OpenDaylight控制器17-20
• 2.3.1 总体架构概述17-18
• 2.3.2 应用可编程接口分析18-19
• 2.3.3 MD-SAL分析19
• 2.3.4 数据存储分析19-20
• 2.4 故障恢复技术分析20-22
• 2.4.1 故障恢复机制20-21
• 2.4.2 存在的问题21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 SDN网络故障检测和恢复技术的研究与设计23-37
• 3.1 SDN网络故障研究23-25
• 3.2 需求分析25-27
• 3.2.1 系统应用环境分析25-26
• 3.2.2 应用需求分析26-27
• 3.3 故障检测和恢复原型系统总体设计27-30
• 3.3.1 模型设计27-29
• 3.3.2 结构设计29-30
• 3.4 系统详细设计30-36
• 3.4.1 路径保护30-31
• 3.4.2 故障检测31-32
• 3.4.3 故障诊断32-34
• 3.4.4 故障恢复34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 SDN网络故障检测和恢复技术的实现37-51
• 4.1 系统的总体实现结构37-39
• 4.1.1 实现环境37-38
• 4.1.2 总体实现结构38-39
• 4.2 路径保护39-40
• 4.3 故障检测40-41
• 4.4 故障诊断41-47
• 4.4.1 故障分类42-43
• 4.4.2 故障比较43-47
• 4.5 故障恢复47-50
• 4.5.1 网络拓扑构建47-48
• 4.5.2 路径计算48
• 4.5.3 转发规则下发48-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第五章 系统测试与分析51-59
• 5.1 测试方案51
• 5.2 测试环境51-53
• 5.2.1 软硬件环境51-52
• 5.2.2 测试工具52
• 5.2.3 测试网络构建52-53
• 5.3 测试过程与结果分析53-58
• 5.3.1 主动式恢复模式53-55
• 5.3.2 审议主动式恢复模式55-56
• 5.3.3 被动式恢复模式56-57
• 5.3.4 测试结果分析57-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 论文工作总结59
• 6.2 下一步工作展望59-61
• 参考文献61-64
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文64-65
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目65-66
• 致谢66

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本文编号：322163