基于SDN下OpenFlow的控制器的多粒度的匹配规则研究

发布时间：2017-04-27 17:15

  本文关键词：基于SDN下OpenFlow的控制器的多粒度的匹配规则研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络技术高速发展,诞生了许多的丰富多彩应用。传统网络体系结构已经不太能够满足快速增长的业务需求,特别是云计算的发展,需要对网络资源进行动态的管理优化配置,而SDN(Software Defined Network)和NV(Network Virtualization)为代表的技术正好可以满足这一系列需求。SDN将数据平面和控制平面分离,提供控制平面面向用户的可编程性,根据用户多元化的需求够提供各种应用。NV能够将底层设备抽象化,将物理资源变为逻辑资源,流量隔离,提高效率,弹性管理和降低成本,根据这些特性能够实现多租户业务需求之间的隔离。本文将SDN和NV协同工作,利用SDN南向OpenFlow协议的提供的多粒度匹配规则实现多粒度的策略,在多个虚拟网络中进行网络流量隔离,集中控制避免策略冲突。用Floodlight作为控制器,Mininet建立拓扑,FlowVisor实现切片网络的建立,验证利用SDN和NV的思想实现对多用户的多粒度策略有效实施。论文首先介绍了研究背景和国内外研究现状,介绍关于SDN的框架,OpenFlow协议从v1.0到v1.4的演进和控制器Floodlight,介绍关于网络功能虚拟化的基本概念和工具FlowVisor的介绍。其次,在sFlow工具的帮助下,提出基于SDN和NV协同工作的多粒度策略,详细介绍这个系统的框架和方案设计,通过Mininet模拟环境,测试控制层提供的多粒度匹配规则的策略和在网络虚拟化的环境中对多用户的多粒度匹配的策略的隔离性,验证作者提供的机制的有效性和可行性。最后,对本文工作作出总结,分析工作中的不足和需改进的地方。
【关键词】：SDN OpenFlow NV FlowVisor
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-12
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 本文研究内容11
• 1.3 本文的主要结构11-12
• 第2章 相关技术的研究12-27
• 2.1 SDN架构概述12-13
• 2.1.1 SDN介绍12
• 2.1.2 SDN的理念12
• 2.1.3 SDN的架构12-13
• 2.2 OpenFlow技术概述13-14
• 2.3 OpenFlow技术的标准和规范14-19
• 2.3.1 OpenFlow的工作的架构14-15
• 2.3.2 OpenFlow端口15-16
• 2.3.3 OpenFlow交换机16
• 2.3.4 OpenFlow流表16-17
• 2.3.5 OpenFlow的组表17-18
• 2.3.6 OpenFlow计量表18
• 2.3.7 OpenFlow计数器18-19
• 2.3.8 OpenFlow指令19
• 2.3.9 OpenFlow通道19
• 2.4 OpenFlow控制器19-20
• 2.5 Mininet20-21
• 2.6 实验环境搭建21-26
• 2.6.1 仿真实验软件Mininet21
• 2.6.2 控制器Floodlight21
• 2.6.3 仿真实验交换机内核21-22
• 2.6.4 仿真版本OpenFlow 1.322
• 2.6.5 实验过程22-26
• 2.7 本章小结26-27
• 第3章 网络虚拟化27-36
• 3.1 网络虚拟化概述27-28
• 3.2 FlowVisor架构28-30
• 3.2.1 流空间29
• 3.2.2 FlowVisor的设计目标29
• 3.2.3 FlowVisor特点29-30
• 3.2.4 FlowVisor在SDN网络中的运用30
• 3.3 FlowVisor的实现30-32
• 3.3.1 到控制层的信息31
• 3.3.2 来自转发层的信息31
• 3.3.3 带宽隔离31
• 3.3.4 设备CPU隔离31-32
• 3.3.5 流表项隔离32
• 3.4 FlowVisor处理流程32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 OpenFlow多粒度匹配规则的详细设计36-47
• 4.1 Linux工具TC介绍36-37
• 4.1.1 Traffic Control介绍36
• 4.1.2 Traffic Control的优点36
• 4.1.3 Traffic Control的缺点36
• 4.1.4 Traffic Control队列36-37
• 4.2 Iptables介绍37-38
• 4.3 OpenFlow流表38-40
• 4.4 sFlow40-41
• 4.4.1 流采样40
• 4.4.2 计数器采样40
• 4.4.3 sFlow数据报40
• 4.4.4 sFlow的应用40-41
• 4.5 网络切片41-43
• 4.6 OpenFlow多粒度的匹配规则43-44
• 4.7 方案中采用的算法44-47
• 第5章 实验与性能分析47-59
• 5.1 切片实验环境搭建47-55
• 5.1.1 仿真实验软件Mininet47
• 5.1.2 控制器Floodlight47
• 5.1.3 仿真实验交换机内核47
• 5.1.4 仿真版本OpenFlow1.047
• 5.1.5 网络拓扑隔离实验过程47-55
• 5.2 多个切片性能实验过程55-56
• 5.3 sFlow在Mininet下的实验56-59
• 总结与展望59-60
• 附录160-63
• 附录263-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 附件70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 宋平;刘轶;刘驰;张晶晶;钱德沛;郝沁汾;;一种支持细粒度并行的SDN虚拟化编程框架[J];软件学报;2014年10期

2 梁军学;林昭文;马严;;未来互联网试验平台[J];计算机学报;2013年07期

3 左青云;陈鸣;赵广松;邢长友;张国敏;蒋培成;;基于OpenFlow的SDN技术研究[J];软件学报;2013年05期

4 林闯;贾子骁;孟坤;;自适应的未来网络体系架构[J];计算机学报;2012年06期

5 桑春雷;张兆庆;;基于切片技术的并行化研究[J];计算机科学;2011年07期

6 杨刚;陈蜀宇;;Linux中基于Netfilter/Iptables的防火墙研究[J];计算机工程与设计;2007年17期

7 刘建峰;潘军;李祥和;;Linux防火墙内核中Netfilter和Iptables的分析[J];微计算机信息;2006年03期

8 庄艺唐,沈建华;动态VLAN管理及其应用[J];计算机工程;2005年10期

9 高峰,许南山;防火墙包过滤规则问题的研究[J];计算机应用;2003年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨建选;基于OpenFlow网络的分层路由技术研究[D];杭州电子科技大学;2013年

2 熊军;基于模糊算法的支持多策略访问控制模型研究及应用[D];湖南大学;2010年

  本文关键词：基于SDN下OpenFlow的控制器的多粒度的匹配规则研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：331051