软件定义网络精细化测量技术研究
发布时间：2021-11-24 17:19
网络测量任务包括了网络的流量测量、时延测量、故障测量等方面,其中流量测量是网络中最重要的测量任务。网络流量测量指的是统计网络流量信息的过程,它为网络日常管理任务提供必不可少的输入。随着网络和应用的发展,网络规模越来越大,组网越来越复杂,网络流的数量和大小都迅速增加,使得进行精细化的网络流量测量更加困难。在传统网络中,交换机只能按照固定的协议规则对数据包进行处理和转发,导致网络缺乏灵活的控制和测量能力。而近年来提出的软件定义网络（Software-Defined Networking,SDN）具有灵活和集中式的控制平面以及可编程的数据平面,为实现精细化的流量测量奠定了基础。因此,本文主要研究面向SDN网络的精细化网络流量测量技术。单点流量测量是指在单个网络节点上,测量经过本节点的流量的方法,本文首先对单点流量测量进行了研究。现阶段单点流量测量方法将大小流进行混合测量,导致了吞吐量低、测量误差高等问题,因此本文提出一种高性能的单点流量测量方法,该方法将大小流分开测量,利用高速TCAM精确测量大流,利用具有数据压缩功能的Sketch粗略测量小流,以提高测量的准确度和吞吐量。实验表明,该方法能...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SDN基本架构
把在多个节点上部署单点流量测量方法，进行网络范围内的协同测量的过程叫做网络级流量测量。另外由于本文利用TCAM表项对大流进行测量，而同时可以利用这些TCAM表项对大流进行路由优化，因此本文还研究了基于流量测量与路由的协同优化方案。因此本文对网络流量测量的研究主要分为三个方面：单点流量测量、网络级流量测量、流量测量与路由协同优化。这三个研究相辅相成，单点流量测量为网络级流量测量提供基础测量单元，网络级流量测量依赖于单点的流量测量，网络级流量测量和单点流量测量为流量测量与路由协同优化提供输入。图1-2所示为本文三个研究之间的联系，本节将分别介绍这三个研究的贡献与创新。图1-2三个研究的联系1.3.1单点流量测量在单点流量测量方面，本文主要的贡献有：（1）提出了一种基于TCAM+Sketch的单点流量测量方法，该方法将大小流分开测量，利用高速TCAM精确测量大流，利用具有数据压缩功能的Sketch粗略测量小流，同时解决了大流检测和流量值估计问题，并且能提高测量的准确度和吞吐量。（2）对TCAM+Sketch的单点流量测量方法进行误差分析，得出了一个理论上的误差界。（3）对TCAM+Sketch进行仿真实验，测试了它的吞吐量、测量误差和大流检测的准确度，并且与ElasticSketch、CMSketch、Space-Saving进行比较。结果表明，本文提出的TCAM+Sketch的单点流量测量方法在吞吐量方面有着绝对优势，单点流量测量网络级流量测量流量测量与路由协同优化提供输入
第二章基于TCAM+Sketch的单点流量测量方法17将(2-4)(2-6)带入(2-8)得到式(2-9)：iiSffiTθ≤εf≤εf∈(2-9)即：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈T(2-10)综上所述，TCAM+Sketch的测量误差界如式(2-11)所示：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈F(2-11)即至少有1δ的概率使得TCAM+Sketch的测量误差小于Sεf，由于Sf<f，所以TCAM+Sketch有着比CMSketch更紧的误差界。2.4仿真实验为了评估TCAM+Sketch的测量方法的性能，本文对它进行实验评估，本节将详细介绍仿真实验的设置，然后展示实验结果并分析。2.4.1仿真设置为了检验TCAM+Sketch测量方法的性能，本文将它与CMSketch、ElasticSketch、Space-Saving进行比较。在本章的实验中采用文献[15]的实验使用的流量文件作为数据集，该数据集是从CAIDA[47]下载的真实流量数据。图2-3前不同百分比的流的流量值之和的CDF曲线图2-3为该流量文件中在前不同百分比的流的CDF曲线，表示所有流按流量值大小排序，前10%到100%的流的流量值之和的累计分布。例如：前10%大的流
本文编号：3516429
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SDN基本架构
把在多个节点上部署单点流量测量方法，进行网络范围内的协同测量的过程叫做网络级流量测量。另外由于本文利用TCAM表项对大流进行测量，而同时可以利用这些TCAM表项对大流进行路由优化，因此本文还研究了基于流量测量与路由的协同优化方案。因此本文对网络流量测量的研究主要分为三个方面：单点流量测量、网络级流量测量、流量测量与路由协同优化。这三个研究相辅相成，单点流量测量为网络级流量测量提供基础测量单元，网络级流量测量依赖于单点的流量测量，网络级流量测量和单点流量测量为流量测量与路由协同优化提供输入。图1-2所示为本文三个研究之间的联系，本节将分别介绍这三个研究的贡献与创新。图1-2三个研究的联系1.3.1单点流量测量在单点流量测量方面，本文主要的贡献有：（1）提出了一种基于TCAM+Sketch的单点流量测量方法，该方法将大小流分开测量，利用高速TCAM精确测量大流，利用具有数据压缩功能的Sketch粗略测量小流，同时解决了大流检测和流量值估计问题，并且能提高测量的准确度和吞吐量。（2）对TCAM+Sketch的单点流量测量方法进行误差分析，得出了一个理论上的误差界。（3）对TCAM+Sketch进行仿真实验，测试了它的吞吐量、测量误差和大流检测的准确度，并且与ElasticSketch、CMSketch、Space-Saving进行比较。结果表明，本文提出的TCAM+Sketch的单点流量测量方法在吞吐量方面有着绝对优势，单点流量测量网络级流量测量流量测量与路由协同优化提供输入
第二章基于TCAM+Sketch的单点流量测量方法17将(2-4)(2-6)带入(2-8)得到式(2-9)：iiSffiTθ≤εf≤εf∈(2-9)即：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈T(2-10)综上所述，TCAM+Sketch的测量误差界如式(2-11)所示：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈F(2-11)即至少有1δ的概率使得TCAM+Sketch的测量误差小于Sεf，由于Sf<f，所以TCAM+Sketch有着比CMSketch更紧的误差界。2.4仿真实验为了评估TCAM+Sketch的测量方法的性能，本文对它进行实验评估，本节将详细介绍仿真实验的设置，然后展示实验结果并分析。2.4.1仿真设置为了检验TCAM+Sketch测量方法的性能，本文将它与CMSketch、ElasticSketch、Space-Saving进行比较。在本章的实验中采用文献[15]的实验使用的流量文件作为数据集，该数据集是从CAIDA[47]下载的真实流量数据。图2-3前不同百分比的流的流量值之和的CDF曲线图2-3为该流量文件中在前不同百分比的流的CDF曲线，表示所有流按流量值大小排序，前10%到100%的流的流量值之和的累计分布。例如：前10%大的流
本文编号：3516429
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