面向应用级QoS的SDWAN控制器关键技术研究与实现
发布时间：2022-09-28 15:16
随着互联网的不断发展,各种基于互联网的业务涌现,传统的广域网的网络架构,已经越来越不能满足业务的发展需要。比如,传统的广域网网络架构没办法根据应用特性,来为应用选择最优的路径,同时也没办法实现路径的保障切换功能。因此,本文提出的面向应用级QoS的SDWAN控制器,可以很好地根据应用的QoS需求,为不同的应用选择合适的路径。同时,本文还提出了分布式的多控制器主备机制,即使单个节点出现了故障,系统也能在很短的时间内快速恢复。而且,SDN控制器系统可以通过将保护切换功能下沉到与转发节点一起部署的代理服务器来将保护切换时间优化到一百多毫秒级别。本文的主要内容如下:首先,介绍并分析了当前SDN领域内广受欢迎的几款控制器的架构设计。同时分析了这几款控制器的高可用解决方案。接着,介绍了 Segment Routing技术的基本原理,以及与SDN的结合。接着,介绍了控制器的总体架构,以及SDWAN控制器中高可用的架构设计,和改进之后的路径保护切换功能的设计。然后,详细介绍控制器中拓扑管理模块,QoS管理模块,日志发送模块的详细设计和实现。并且重点说明了高可用的控制器系统的实现,和改进后的路径保护切换功...
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 本文的主要内容
1.3 主要工作内容
1.4 论文结构
第二章 SDWAN控制器关键技术背景研究
2.1 SDWAN控制器与网络架构方案
2.1.1 传统网络架构与SDN网络架构
2.1.2 Google公司的B4网络
2.1.3 ONOS网络操作系统
2.1.4 OpenDaylight控制器
2.1.5 思科ACI解决方案
2.2 SDWAN控制器高可用方案
2.2.1 分布式系统中高可用技术的研究
2.2.2 常见SDN控制器高可用方案研究
2.3 Segment Routing路由方案研究
2.3.1 Node Segment
2.3.2 Adjacency Segment
2.3.3 Segment Routing与SDN结合
2.3.4 基于MPLS标签的路径切换方案
第三章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统需求分析
3.1 面向应用级QoS的SDWAN控制器的需求分析
3.1.1 网络场景
3.1.2 系统部署
3.1.3 需求分析总结
3.2 面向应用级QoS的SDWAN控制器的功能需求定义和说明
3.2.1 网络状态监控
3.2.2 面向应用级QoS的路径计算下发与路径保护切换
3.2.3 高可用的控制器集群
3.3 本章总结
第四章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统设计
4.1 控制器系统简介
4.1.1 名词定义
4.1.2 控制器部署
4.2 控制器总体架构设计
4.2.1 模块划分
4.2.2 总体结构图
4.2.3 各个模块功能简介
4.2.4 架构设计对比
4.3 控制器系统的创新点
4.3.1 高可用控制器系统设计
4.3.2 快速路径保护切换设计
4.4 北向接口模块
4.4.1 模块简介
4.4.2 技术说明
4.4.3 模块设计
4.5 南向接口模块
4.5.1 模块简介
4.5.2 技术说明
4.5.3 技术实现
4.5.4 消息设计
4.5.5 消息处理流程
4.6 InsideApp功能模块
4.6.1 模块简介
4.6.2 设计说明
4.6.3 设计实现
4.6.4 工作原理
4.6.5 应用与控制器交互
4.7 应用管理模块
4.7.1 模块简介
4.7.2 模块设计
4.8 拓扑管理模块
4.8.1 模块简介
4.8.2 模块设计
4.9 路由表和流表管理模块
4.9.1 模块简介
4.9.2 模块设计
4.10 链路QoS管理模块
4.10.1 模块简介
4.10.2 模块设计
4.11 代理服务器PMA状态管理模块
4.11.1 模块简介
4.11.2 模块设计
4.12 策略执行模块
4.12.1 模块简介
4.12.2 工作机制
4.13 日志模块
4.13.1 模块简介
4.13.2 实现原理
4.14 基Zookeeper的分布式模块
4.14.1 模块简介
4.14.2 实现原理
4.14.3 高可用设计
4.15 标签管理模块
4.15.1 模块简介
4.15.2 模块设计
4.16 应用级QoS路径计算和路径保护切换
4.16.1 应用设计
4.16.2 路径建立和撤销
4.16.3 路径计算
4.16.4 故障处理
4.16.5 控制功能下沉
第五章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统详细设计与实现
5.1 总体设计与实现
5.1.1 开发环境
5.1.2 配置文件
5.1.3 数据库设计
5.1.4 与代理服务器通信的消息格式设计
5.1.5 总体架构
5.1.6 总体流程
5.1.7 开发模块说明
5.2 拓扑管理模块设计与实现
5.2.1 模块说明
5.2.2 模块实现
5.2.3 流程实现
5.3 QoS管理模块设计与实现
5.3.1 模块说明
5.3.2 模块实现
5.3.3 流程实现
5.4 日志模块设计与实现
5.4.1 模块说明
5.4.2 日志格式
5.4.3 日志打印接口说明
5.4.4 处理流程
5.5 基于Zookeeper的分布式模块的设计与实现
5.5.1 功能说明
5.5.2 详细设计与实现
5.5.3 实现类和接口说明
5.6 面向应用级QoS路径计算和路径保障切换的设计与实现
5.6.1 功能说明
5.6.2 模块设计与实现
5.6.3 模块的流程实现
第六章 面向应用级QoS的SDWAN控制器的测试
6.1 面向应用级QoS的SDWAN控制器的功能测试
6.1.1 测试背景
6.1.2 功能实现测试
6.1.3 长时间运行测试
6.1.4 功能测试总结与分析
6.2 面向应用级QoS的SDWAN控制器高可用测试
6.2.1 测试背景
6.2.2 测试过程
6.2.3 高可用测试总结与分析
第七章 总结和工作展望
7.1 总结
7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的文章及研发成果
本文编号：3681899
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 本文的主要内容
1.3 主要工作内容
1.4 论文结构
第二章 SDWAN控制器关键技术背景研究
2.1 SDWAN控制器与网络架构方案
2.1.1 传统网络架构与SDN网络架构
2.1.2 Google公司的B4网络
2.1.3 ONOS网络操作系统
2.1.4 OpenDaylight控制器
2.1.5 思科ACI解决方案
2.2 SDWAN控制器高可用方案
2.2.1 分布式系统中高可用技术的研究
2.2.2 常见SDN控制器高可用方案研究
2.3 Segment Routing路由方案研究
2.3.1 Node Segment
2.3.2 Adjacency Segment
2.3.3 Segment Routing与SDN结合
2.3.4 基于MPLS标签的路径切换方案
第三章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统需求分析
3.1 面向应用级QoS的SDWAN控制器的需求分析
3.1.1 网络场景
3.1.2 系统部署
3.1.3 需求分析总结
3.2 面向应用级QoS的SDWAN控制器的功能需求定义和说明
3.2.1 网络状态监控
3.2.2 面向应用级QoS的路径计算下发与路径保护切换
3.2.3 高可用的控制器集群
3.3 本章总结
第四章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统设计
4.1 控制器系统简介
4.1.1 名词定义
4.1.2 控制器部署
4.2 控制器总体架构设计
4.2.1 模块划分
4.2.2 总体结构图
4.2.3 各个模块功能简介
4.2.4 架构设计对比
4.3 控制器系统的创新点
4.3.1 高可用控制器系统设计
4.3.2 快速路径保护切换设计
4.4 北向接口模块
4.4.1 模块简介
4.4.2 技术说明
4.4.3 模块设计
4.5 南向接口模块
4.5.1 模块简介
4.5.2 技术说明
4.5.3 技术实现
4.5.4 消息设计
4.5.5 消息处理流程
4.6 InsideApp功能模块
4.6.1 模块简介
4.6.2 设计说明
4.6.3 设计实现
4.6.4 工作原理
4.6.5 应用与控制器交互
4.7 应用管理模块
4.7.1 模块简介
4.7.2 模块设计
4.8 拓扑管理模块
4.8.1 模块简介
4.8.2 模块设计
4.9 路由表和流表管理模块
4.9.1 模块简介
4.9.2 模块设计
4.10 链路QoS管理模块
4.10.1 模块简介
4.10.2 模块设计
4.11 代理服务器PMA状态管理模块
4.11.1 模块简介
4.11.2 模块设计
4.12 策略执行模块
4.12.1 模块简介
4.12.2 工作机制
4.13 日志模块
4.13.1 模块简介
4.13.2 实现原理
4.14 基Zookeeper的分布式模块
4.14.1 模块简介
4.14.2 实现原理
4.14.3 高可用设计
4.15 标签管理模块
4.15.1 模块简介
4.15.2 模块设计
4.16 应用级QoS路径计算和路径保护切换
4.16.1 应用设计
4.16.2 路径建立和撤销
4.16.3 路径计算
4.16.4 故障处理
4.16.5 控制功能下沉
第五章 面向应用级QoS的SDWAN控制器系统详细设计与实现
5.1 总体设计与实现
5.1.1 开发环境
5.1.2 配置文件
5.1.3 数据库设计
5.1.4 与代理服务器通信的消息格式设计
5.1.5 总体架构
5.1.6 总体流程
5.1.7 开发模块说明
5.2 拓扑管理模块设计与实现
5.2.1 模块说明
5.2.2 模块实现
5.2.3 流程实现
5.3 QoS管理模块设计与实现
5.3.1 模块说明
5.3.2 模块实现
5.3.3 流程实现
5.4 日志模块设计与实现
5.4.1 模块说明
5.4.2 日志格式
5.4.3 日志打印接口说明
5.4.4 处理流程
5.5 基于Zookeeper的分布式模块的设计与实现
5.5.1 功能说明
5.5.2 详细设计与实现
5.5.3 实现类和接口说明
5.6 面向应用级QoS路径计算和路径保障切换的设计与实现
5.6.1 功能说明
5.6.2 模块设计与实现
5.6.3 模块的流程实现
第六章 面向应用级QoS的SDWAN控制器的测试
6.1 面向应用级QoS的SDWAN控制器的功能测试
6.1.1 测试背景
6.1.2 功能实现测试
6.1.3 长时间运行测试
6.1.4 功能测试总结与分析
6.2 面向应用级QoS的SDWAN控制器高可用测试
6.2.1 测试背景
6.2.2 测试过程
6.2.3 高可用测试总结与分析
第七章 总结和工作展望
7.1 总结
7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的文章及研发成果
本文编号：3681899
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