自治系统内SDN子网与IP子网互连机制的研究

发布时间：2017-05-11 10:01

  本文关键词：自治系统内SDN子网与IP子网互连机制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：软件定义网络(SDN)被认为是未来网络的发展趋势,但由于其体系结构与传统网络体系结构具有非常大的差异,目前SDN网络和传统网络并不能实现直接互连通信。SDN网络与传统IP网络的互连机制是当前学术界的研究热点,但现有解决方案并不能适用于所有应用场景。为此本文提出了一个基于OSPF协议的IMISA架构,在一个包含SDN子网(基于OpenFlow)和IP子网的自治系统范围内,给SDN区域边界添加一个转换器。一方面,转换器利用OSPF协议从传统网络区域边界路由器获得传统网络信息,并将其传递给SDN网络控制器；另一方面,转换器从SDN控制器获得SDN网络信息,并将其通过OSPF协议传递给传统网络区域边界路由器,从而实现了IP子网与SDN子网的互连。当传统网络或SDN网络发生变化时,对方网络能及时感知这种变化并做出转发规则的调整。本文还研究总结了现有主流SDN控制器的特性,指出了它们各自的优缺点,为控制器的选择提供了依据；对Ryu的架构和工作原理进行了研究,特别是对Ryu提供的REST API进行了封装,使得对Ryu的调用变得更加方便；实现了一个在控制器上用Dijkstra算法计算交换机之间的最短路径,然后生成相关流表项的应用;实现了一个分析边界OpenFlow交换机流表项获得可达SDN网络的模块；实现了一个控制器的ARP代理模块,使得SDN网络中可以进行跨网段的三层通信；提出了一种初始静态配置与运行时动态管理相结合的网络拓扑管理机制。此外,功能模块的划分使得本系统具有很高的可扩展性。
【关键词】：软件定义网络 OpenFlow 自治系统 互连
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.2.1 RouteFlow10
• 1.2.2 控制器BGP组件10-11
• 1.3 研究内容和目标11
• 1.3.1 研究目标11
• 1.3.2 研究内容11
• 1.4 论文结构11-13
• 第二章 背景知识概述13-22
• 2.1 SDN体系结构与OpenFlow简介13-16
• 2.1.1 SDN体系结构13-14
• 2.1.2 OpenFlow交换机结构14-15
• 2.1.3 OpenFlow协议消息15
• 2.1.4 OpenFlow流表简介15-16
• 2.2 SDN发展概况16-18
• 2.2.1 SDN主要研究组织16-17
• 2.2.2 主流SDN控制器17-18
• 2.2.3 国内外SDN产业界现状18
• 2.3 SDN模拟仿真工具18-19
• 2.3.1 Mininet18-19
• 2.3.2 EstiNet19
• 2.4 OSPF协议19-20
• 2.5 小结20-22
• 第三章 系统分析与设计22-34
• 3.1 系统总体设计22-23
• 3.2 转换器的设计23-26
• 3.2.1 OSPF协议守护进程23-24
• 3.2.2 信息转换模块24-25
• 3.2.3 转换器通信模块25-26
• 3.3 控制器模块和应用的设计26-33
• 3.3.1 拓扑发现模块26-28
• 3.3.2 流表项管理应用28-29
• 3.3.3 ARP代理模块29-31
• 3.3.4 日志模块31
• 3.3.5 SDN网络操作界面31-32
• 3.3.6 可达网络提取模块32
• 3.3.7 控制器通信模块32-33
• 3.4 小结33-34
• 第四章 系统实现34-51
• 4.1 系统实现环境34-35
• 4.2 转换器的实现35-39
• 4.2.1 OSPF协议守护进程36-37
• 4.2.2 信息转换模块的实现37-38
• 4.2.3 转换器通信模块的实现38-39
• 4.3 控制器模块和应用的实现39-50
• 4.3.1 RESTAPI的调用41-42
• 4.3.2 拓扑发现模块的实现42
• 4.3.3 流表项管理应用的实现42-45
• 4.3.4 ARP代理模块的实现45-46
• 4.3.5 日志模块的实现46
• 4.3.6 可达网络提取模块的实现46-48
• 4.3.7 控制器通信模块的实现48-50
• 4.4 小结50-51
• 第五章 系统测试51-61
• 5.1 测试环境51
• 5.2 IP子网与SDN子网互通测试51-55
• 5.3 网络动态变化测试55-56
• 5.3.1 SDN网络变化测试55-56
• 5.3.2 传统网络变化测试56
• 5.4 网络孤岛测试56-58
• 5.5 日志测试58
• 5.6 流表项管理应用性能测试58-60
• 5.7 可达网络提取模块性能测试60
• 5.8 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-62
• 6.1 论文的主要成果61
• 6.2 未来工作展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 作者简介65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 金光,赵杰煜,赵一鸣,王肖虹;自治系统的攻击入口追溯技术研究[J];电子与信息学报;2005年03期

2 杨磊;靳娜;黄琼;;基于自治系统的确定分组标记优化方案的研究[J];互联网天地;2013年06期

3 胡海波,王林;关于因特网自治系统的连接率的幂律关系[J];西安理工大学学报;2005年02期

4 王娜;汪斌强;;互联网自治系统的前缀信誉模型[J];计算机科学;2012年09期

5 ;中国Internet发展状况[J];计算机与通信;1998年02期

6 王大东;袁景;王洪君;高远;;一种自治系统分类方法[J];计算机工程;2007年08期

7 严利人;具丽洁;;应用于微结构制造自治系统的流水线作业调度[J];世界科技研究与发展;2006年04期

8 武鑫;卢占会;;非线性自制系统的Lyapunov稳定性判定[J];语数外学习(数学教育);2012年06期

9 于志平,赵晶;一个非分段线性自治系统中的混沌与周期分岔[J];地球科学;1992年S1期

10 朱云鹏;毛秀华;陈卓;韩立宁;;Internet中自治系统分层技术研究[J];计算机与网络;2008年21期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 刘小虎;顾乃杰;毕坤;刘刚;汪秉宏;;互联网中国大陆地区自治系统级拓扑结构推导与分析[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年

2 章雷;李晓娟;赵春江;;2006年北京地区研究生学术交流会——信息与通信技术灵活的内部自治系统路径环境[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年

3 王东晓;李广成;;单控制器同步一自治系统[A];第二届中国智能计算大会论文集[C];2008年

4 蔡雷;郑会颂;;互联网网间流量结算模型研究[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年

5 崔金超;刘畅;刘世兴;郭永新;;构造自治系统Birkhoff函数(组)的待定参数法[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

6 刘小虎;顾乃杰;汪志亮;;Internet自治系统拓扑发现与可视化[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年

7 武志华;张承福;;耗散系统浑沌的小能量控制[A];1995年中国控制会议论文集（下）[C];1995年

8 沈建和;陈树辉;;一类三维非线性自治系统极限环分析的改进L-P法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 北京合力金桥集成有限公司;天津塘沽宽带IP网络解决方案[N];通信产业报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵锋;大规模自治系统的路由优化技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 袁明凯;基于社团划分的Internet路由器自治系统映射方法研究[D];电子科技大学;2015年

2 王鹏;两类混沌自治系统的动力学性质分析[D];扬州大学;2015年

3 史衍伟;自治系统内SDN子网与IP子网互连机制的研究[D];东南大学;2015年

4 常文娜;中国自治系统间关系的分析[D];北京交通大学;2007年

5 侯明扬;远程无人自治系统维护监控框架设计与实现[D];西安电子科技大学;2006年

6 徐惠;自治系统商业关系稳定性分析[D];北京交通大学;2008年

7 庞大敏;基于自治系统的Internet拓扑结构建模研究[D];哈尔滨理工大学;2009年

8 许华岚;互联网自治系统级拓扑特征分析与建模[D];中南大学;2010年

9 孙卫东;自治系统渐近稳定性的判定和时滞不确定系统鲁棒控制[D];中国海洋大学;2007年

10 刘晓亮;Internet AS层网络中的社团结构和地理特征[D];西安理工大学;2008年

  本文关键词：自治系统内SDN子网与IP子网互连机制的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：356992