OpenFlow网络中虚拟化机制的研究与实现

发布时间：2021-09-28 21:31

　　网络虚拟化技术将网络的逻辑控制与物理资源解耦合,允许多个虚拟网络共享物理网络资源互不影响地运行于同一个物理网络中。以OpenFlow为代表的SDN（Software Defined Network软件定义网络）技术将网络设备的控制平面与数据平面分离开来,利用其可编程的特点在OpenFlow网络控制器中创建多个控制平面,共享底层数据平面,从而实现网络资源共享和网络流量的灵活控制。OpenFlow网络是网络虚拟化技术的天然载体,为网络研究和创新提供了良好的平台。本文以多个虚拟网共享同一物理网络资源为目标,利用OpenFlow网络控制平面的可编程性,依据网络虚拟化技术的思想,在NOX平台上设计并实现OpenFlow网络虚拟化系统,通过在不同网络中运行实际业务验证了系统的正确性和不同虚拟网之间的隔离性。论文首先介绍了OpenFlow以及网络虚拟化技术,包括OpenFlow交换机多级流表流水线处理机制和队列机制、控制器组件机制和事件驱动机制；接下来着重分析并总结了目前OpenFlow网络中以FlowVisor为代表的四种网络虚拟化方案的优缺点,并在此基础上提出了一种OpenFlow网络虚拟化框架... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 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
    1.2 论文主要研究工作
    1.3 论文结构
第二章 相关技术介绍与研究
    2.1 OpenFlow网络概述
        2.1.1 OpenFlow1.1多级流表流水线处理机制
        2.1.2 OpenFlow1.1队列机制
        2.1.3 NOX控制器组件机制
        2.1.4 NOX控制器事件驱动机制
    2.2 网络虚拟网技术研究
        2.2.1 非SDN网络虚拟化
        2.2.2 SDN网络虚拟化
    2.3 OpenFlow网络中现有虚拟化技术和方案的研究
        2.3.1 在OpenFlow交换机和多个控制器之间使用中间层代理
        2.3.2 一台物理机器上运行多个虚拟OpenFlow交换机和控制器
        2.3.3 根据网络流的特征划分虚拟网络
        2.3.4 将整个OpenFlow网络虚拟化成一个路由器
    2.4 OpenFlow网络中现有虚拟化技术和方案总结
第三章 OpenFlow网络虚拟化系统的总体设计
    3.1 网络虚拟化系统的设计原则
        3.1.1 隔离性
        3.1.2 可配置
        3.1.3 模块化
    3.2 网络虚拟化系统的总体架构
        3.2.1 NOX平台控制层总体设计
        3.2.2 虚拟网管理层总体设计
        3.2.3 虚拟网业务层总体设计
    3.3 虚拟网公共组件加载机制
    3.4 虚拟网事件驱动机制
第四章 OpenFlow网络虚拟化系统的详细设计与实现
    4.1 虚拟网管理层的详细设计与实现
        4.1.1 虚拟网配置与创建模块的详细设计与实现
        4.1.2 虚拟网资源分配模块详细设计与实现
        4.1.3 虚拟网事件过滤与分发模块的详细设计与实现
        4.1.4 流表构造与安装模块的详细设计与实现
    4.2 虚拟网公共组件加载与创建
    4.3 虚拟网业务层的详细设计与实现
        4.3.1 虚拟网内拓扑模块详细设计与实现
        4.3.2 虚拟网内选路模块详细设计与实现
第五章 OpenFlow网络虚拟化系统测试
    5.1 系统测试环境
        5.1.1 测试网络拓扑
        5.1.2 测试环境配置
        5.1.3 测试网络启动
    5.2 测试方案
        5.2.1 虚拟网拓扑感知功能测试
        5.2.2 虚拟网之间流量隔离性测试
        5.2.3 虚拟网之间流表隔离性测试
第六章 结束语
    6.1 全文总结
    6.2 不足和进一步改进
    6.3 研究生期间工作
        6.3.1 参加的项目
        6.3.2 完成的项目文档
参考文献
致谢



本文编号：3412563