协议无感知源路由网络的自适应流统计机制研究

发布时间：2024-05-17 11:58

　　路由方式是影响软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)数据平面性能的重要因素,传统的最长前缀匹配(Longest Prefix Matching,LPM)和精确匹配(Exact Matching,EM)路由方式需要大量的匹配流表项,不仅会带来流表项匹配查找时间的延迟,而且可能会引发流表爆炸问题,造成通信资源、计算资源和空间资源的耗费。与传统路由方式不同,源路由是一种轻量级高效率路由方式,边缘交换机将路由信息封装于数据包头部,中间交换机只需匹配对应的出端口字段,针对每一个交换机端口只需一条匹配流表项即可完成所有流的无状态转发。现有的基于OpenFlow的源路由实现大多占用数据包已有协议字段,存在灵活性和可扩展性问题。源路由方式极大减少流表项的同时也带来流区分与统计困难的问题,如果将流统计工作放在端交换机无疑会给端造成过重的负担。针对上述源路由实现方式及源路由网络存在的流统计问题,本文实现了基于协议无感知转发技术(Protocol-Oblivious Forwarding,POF)源路由网络的自适应流统计机制FlowWatcher。FlowWatche...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１源路由网络存在的流区分和统计问题??工作对于网络中的ＱｏＳ保障、预防ＤＤｏＳ攻击、流量工程、网络异常检测和网??络安全等方面的应用具有及其重要的意义［１７］，不论是科研工作者还是企业工业??

１．１．２源路由存在的流统计问题??虽然源路由方式能极大减少流表项、降低因控制平面与数据平面频繁上报??与下发消息的通信资源开销［１６］，但如图１．１所示，主机端有无数条不同的流进入??网络，但由于交换机节点的无状态匹配即只匹配该跳的出端口值转发数据包，因??此出端口相同的流只有....

图２．２?ＰＯＦ网络控制平面与数据平面举例??米集提供伯息

米集提供伯息。??举例ＰＯＦ网络中的防火墙策略，假设网关只允许特定网段和特定端口的数??据包通过，并且会改写目的ＭＡＣ地址为某值的ＭＡＣ字段。如图２．３所示，当??数据包到达时，交换机会首先处理以太网层，通过指令将目的??ＭＡＣ地址值写入共享数据域。其次通过爪０沉＿＾（１￡±以＿....

图２．３?ＰＯＦ多级处理流水线??所有交换机上

＿ｏｗｔ消息通知交换机在某个端口转发??数据包或者直接向交换机发送数据包。如图２．４所示是ｐａｃｆｃｅｔ＿ｏｕｆ消息的数据??结构。Ｄａｍ表示封装的数据包信息，其长度根据数据包长度值而变化，仅当??ｆｃｗ／／ａ＿ｉｄ的值为－１时表示该消息携带控制器发送的数据包，否则此ｄａｄａ值无....

图14PoF的p配晚t--out消息格式

图２．５?ＰＯＦ交换机回复的流统计信息格式??统计流经该端口的数据包数目（接收到的数据包和发送的数据包）及总的字节??数等指标而且可以统计各种错误（交换机端口?ｄｏｕｍ掉、错误或者??ｐｏｒｔ＿ｍｏｄ错误等）发生的次数。针对ＰＯＦ的每张流表包含计数器项来统计当前??流表中活跃的流....

本文编号：3975563