NFV控制平面与数据平面分离及状态迁移机制的研究与实现

发布时间：2017-05-20 04:10

  本文关键词：NFV控制平面与数据平面分离及状态迁移机制的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着基础设施即服务(IaaS, Infrastructure as a Service)云的兴起,数据中心网络承载着越来越多的工作负荷,其对于网络功能的需求也随之加大。电信服务运营商的网络中通常采用很多私有专用的网络设备,由于业务需求的不断变化,网络设备的种类也因此增加,这些因素导致电信服务运营商的资本投入不断增加。与此同时,专用网络功能硬件设备由于其专用属性较强导致运营人员操作难度加大。因此在2012年全球几大电信运营商起草了网络功能虚拟化(NFV)白皮书。网络功能虚拟化的目标是利用IT虚拟化技术将现有的网络功能整合进标准的IT通用服务器、交换机、存储设备等位于数据中心的设备,以及网络节点和终端用户。网络功能即middlebox种类多样,目前分离middlebox的控制平面与数据平面还缺乏相应的标准以及分离的方法。分离middlebox的控制平面与数据平面可以使middlebox在数据中心网络里易于部署并带来可扩展性强、很好的灵活性等这些好处,此外对于上层应用开发新的网络功能提供了很好的平台基础。由于数据中心网络里middlebox迁移也会涉及到middlebox其状态的迁移问题。为此本文提出了分离控制平面与数据平面的方法以及状态分类和状态迁移方法,并在Click Router软件路由平台上对部分middlebox进行实现并分离平面,最后在实验平台上进行了部分middlebox平面分离测试以及性能测试。
【关键词】：网络功能 网络功能虚拟化 middlebox 控制平面 数据平面 状态迁移 Click Router软件路由
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 1 绪论12-16
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 研究意义14-15
• 1.3 研究内容15-16
• 2 背景知识介绍16-28
• 2.1 NFV简介16-19
• 2.2 SDN简介19-22
• 2.3 控制平面与数据平面22-26
• 2.4 Middlebox状态简介26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 控制与数据平面分离及状态迁移28-50
• 3.1 数据中心BRAS对用户HQoS的场景28-31
• 3.2 控制平面与数据平面分离的动机31-34
• 3.3 分离以及状态迁移的指导思想34-35
• 3.4 控制平面与数据平面分离及状态迁移35-49
• 3.4.1 分离控制平面与数据平面35-38
• 3.4.2 NAT38-39
• 3.4.3 IPSec39-44
• 3.4.4 Load Balancing44-45
• 3.4.5 Firewall45-47
• 3.4.6 Web Caching47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 分离和状态迁移的设计与实现50-62
• 4.1 命名管道与套接字50-53
• 4.1.1 命名管道(Named Pipe)50-52
• 4.1.2 套接字(Socket)52-53
• 4.2 Click Router软件路由53-54
• 4.2.1 概述53-54
• 4.2.2 Click Router安装以及运行54
• 4.3 各个middlebox控制与数据平面分离以及状态迁移的实现54-61
• 4.3.1 开发平台54-55
• 4.3.2 NAT的平面分离、状态迁移的实现55-57
• 4.3.3 Load Balancing的平面分离、状态迁移的实现57-59
• 4.3.4 Firewall的平面分离、状态迁移的实现59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 5 实验结果及应用62-72
• 5.1 平台搭建62
• 5.2 实验结果62-68
• 5.2.1 NAT平面分离及其状态迁移63-65
• 5.2.2 Load Balancing平面分离及其状态迁移65-67
• 5.2.3 Firewall平面分离及其状态迁移67-68
• 5.3 应用场景68-70
• 5.3.1 Middlebox控制平面与数据平面分离68-69
• 5.3.2 Middlebox状态迁移69-70
• 5.4 本章小结70-72
• 6 总结与展望72-73
• 参考文献73-76
• 攻读学位期间的主要科研经历76-77
• 致谢77-78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 刘中金;李勇;苏厉;金德鹏;曾烈光;;TCAM存储高效的OpenFlow多级流表映射机制[J];清华大学学报(自然科学版);2014年04期

2 于国艳;林鹏飞;张永军;顾畹仪;;电信级以太网PBT和T-MPLS数据平面互通机制[J];光通信技术;2012年12期

3 陶军;;基于OpenFlow的SDN技术研究[J];电信技术;2014年02期

4 ;[J];;年期

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 锐捷网络 项小升;网络核心设备的三平面分离设计[N];网络世界;2005年

2 本报记者 李旭阳;SDN，授人以渔[N];计算机世界;2013年

3 ;看看MPLS的“小窝”[N];计算机世界;2002年

4 记者 徐勇;迈普路由器获信息产业重大技术发明奖[N];人民邮电;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孟凡宇;NFV控制平面与数据平面分离及状态迁移机制的研究与实现[D];南京大学;2016年

2 贾北洋;智慧标识网络数据平面的设计与实现[D];北京交通大学;2014年

  本文关键词：NFV控制平面与数据平面分离及状态迁移机制的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：380628