SDN网络抗毁问题研究

发布时间：2017-07-01 18:12

  本文关键词：SDN网络抗毁问题研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,软件定义网络(Software Defined Network,SDN)逐渐成为网络方向研究人员的研究重点。SDN通过软件控制器来控制网络中交换机的转发行为,而不是像传统交换机通过交换机自身硬件进行转发。网络抗毁性,则表示当网络中出现链路失效时,网络如何从失效事件中较快较好恢复的能力。而本文的研究课题,则是将软件定义网络与网络抗毁性这两个方面有机地结合起来,以软件定义网络为研究环境,以网络抗毁性为研究内容。在SDN环境下,可以很方便地编写FloodLight控制器软件模块,实现网络抗毁性的功能,也可以通过Mininet仿真工具进行实验验证。本文研究的主要目的是解决当SDN网络遭受网络拓扑中链路失效事件时,如何通过编写控制器模块监听失效事件、获取受失效链路影响的业务流,并通过分析失效场景从而采取相应的策略,以达到在较短时间内较好地恢复受影响的业务流的目的。本文主要从单链路恢复失效和大规模链路失效两方面研究基于SDN的网络抗毁问题。本文首先从单链路失效恢复问题入手,介绍了单链路失效的研究背景和意义,并分别研究了SDN网络自身的抗毁性以及链路失效恢复策略、链路保护策略和快速重路由策略的抗毁性。然后通过网络仿真,分析恢复时延以及业务流流量,比对验证不同策略的优缺点,得出使用快速重路由策略能够达到较快较好地恢复业务流的结论。另外本文还分析了SDN网络发生大规模链路失效的可能性,以此为研究背景,着手研究了发生链路大规模失效之后的生成树策略。通过网络仿真,得出使用生成树策略进行大规模链路失效恢复,能够较快较好地恢复受大规模失效影响的业务流的结论。本文的主要成果主要包括以下两个方面。一方面在于通过理论及仿真分析链路恢复以及链路保护策略的优缺点之后,创造性地提出了使用快速重路由策略解决单链路失效问题。另一方面在于使用生成树策略解决SDN网络大规模失效问题。
【关键词】：SDN 恢复 保护 快速重路由 大规模失效
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 SDN网络简介13
• 1.2 抗毁的基本知识13-14
• 1.3 研究重点14
• 1.4 研究现状14-16
• 1.5 论文内容及结构安排16-17
• 1.5.1 论文内容16-17
• 1.5.2 结构安排17
• 1.6 本章小结17-18
• 第二章 SDN抗毁相关技术研究18-30
• 2.1 SDN网络结构18-20
• 2.2 SDN控制器20-23
• 2.2.1 控制器概述20
• 2.2.2 控制器一览20-21
• 2.2.3 Floodlight21-23
• 2.3 SDN OpenFlow协议23-25
• 2.3.1 Controller to switch消息23-24
• 2.3.2 Asynchronous消息24
• 2.3.3 Symmetric消息24-25
• 2.4 SDN交换机25-29
• 2.4.1 交换机类别25
• 2.4.2 交换机流表25-27
• 2.4.3 交换机组表27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 单链路抗毁问题研究30-66
• 3.1 引言30-31
• 3.1.1 失效场景30-31
• 3.1.2 失效检测31
• 3.1.3 抗毁策略31
• 3.2 SDN网络自身的抗毁性研究31-37
• 3.2.1 可行性理论分析31-33
• 3.2.2 恢复时延预估33
• 3.2.3 仿真和结果分析33-37
• 3.3 链路恢复抗毁性研究37-44
• 3.3.1 可行性理论分析37-38
• 3.3.2 算法描述38-40
• 3.3.3 恢复时延预估计40
• 3.3.4 仿真和结果分析40-44
• 3.4 链路保护抗毁性研究44-51
• 3.4.1 可行性理论分析44-47
• 3.4.2 算法描述47-49
• 3.4.3 恢复时延预估49-50
• 3.4.4 仿真和结果分析50-51
• 3.5 快速重路由抗毁性研究51-63
• 3.5.1 可行性理论分析51-53
• 3.5.2 算法描述53-59
• 3.5.3 恢复时延预估59
• 3.5.4 仿真和结果分析59-63
• 3.6 Flood Light模块结构类图63-65
• 3.7 本章小结65-66
• 第四章 链路大规模失效抗毁问题研究66-75
• 4.1 引言66
• 4.2 问题描述66-67
• 4.3 算法描述67-69
• 4.4 恢复时延预估69-70
• 4.5 仿真和结果分析70-73
• 4.5.1 仿真环境配置70
• 4.5.2 结果分析70-73
• 4.6 Flood Light模块结构类图73-74
• 4.7 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 本文主要工作75-76
• 5.2 下一步工作的展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-80
• 攻读硕士学位期间的研究成果80-81

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