基于OpenFlow技术的流量分发管理系统

发布时间：2017-08-14 05:26

  本文关键词：基于OpenFlow技术的流量分发管理系统

  更多相关文章： SDN Ryu控制器 流量分发 REST API

【摘要】：随着互联网的爆炸式增长和业务应用的不断丰富,传统网络配置复杂度越来越高,管控能力日趋减弱,网络核心设备路由器承载的功能也越来越多。特别是云计算、大数据及相关业务的快速发展,传统网络已无法满足新业务的需求。SDN (Software Definded Networking,软件定义网络)作为当前网络研究热点,目的就是解决传统网络架构的问题。SDN架构有三大特征：一是数据转发和控制分离,二是开放编程；三是网络虚拟化。论文的目的是设计一个SDN网络的流量分发管理系统。选取Ryu作为网络控制器,对全网交换机之间的链路进行监控,并将链路带宽利用率作为衡量负载的手段,当监测到高负载网络链路时,根据设计的流量分发策略对高负载链路进行流调度；同时,基于Ryu控制器的REST API接口实现一个可视化界面,能够监控和管理网络。论文首先简要介绍了SDN概念,作为论文研究大方向,然后基于ONF组织提出的SDN架构,介绍了以控制器为核心的南北向相关技术。接着,根据传统网络管理系统实现的功能和采集数据的种类,确定SDN流量分发管理系统的功能需求和需要采集的数据；选取Ryu控制器作为系统设计的基础,详细介绍其重要组件实现的功能和其提供的数据参数。接着,论文重点介绍了流量系统的设计和实现,主要包括后台Ryu控制器数据处理、流量分发和系统Web前端界面可视化两大部分。其中,后台采用组件化的设计模式,一方面处理前端的请求,另一方面实时监测链路流量,当监控到高负载链路时,利用系统设定的基于链路带宽利用率权值的最短路径分发策略或者基于用户自定义优先级的分发策略,对数据流进行分发调度。前端界面主要是面向用户或者系统管理人员,方便利用Ryu控制器来管理控制网络资源。最后,根据系统需求测试系统的功能和性能。测试结果表明,当网络链路发生拥塞时,系统设计的流量分发策略可以一定程度上减轻链路拥塞,提高链路带宽利用率和网络服务质量,同时,用户可以利用系统方便的管理交换机的流表,达到了预期的效果。
【关键词】：SDN Ryu控制器 流量分发 REST API
【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】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 互联网发展9-10
• 1.1.2 SDN发展背景10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 互联网企业和运营商11-12
• 1.2.2 设备厂商12
• 1.3 论文研究目标12
• 1.4 论文研究内容12-13
• 1.5 论文组织结构13-14
• 第二章 SDN技术介绍14-29
• 2.1 SDN架构及技术14-17
• 2.1.1 SDN流行架构14-16
• 2.1.2 SDN架构特性16
• 2.1.3 SDN架构相关技术16-17
• 2.2 OVS交换机及南向接口技术17-24
• 2.2.1 OVS交换机原理及结构17-19
• 2.2.2 OpenFlow协议19-24
• 2.2.3 OF-CONFIG协议24
• 2.3 控制器及南北向接口技术24-27
• 2.3.1 南向网络控制技术25-26
• 2.3.2 北向接口26-27
• 2.3.3 开源控制器27
• 2.4 SDN网络和传统网络数据处理比较27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 系统需求及关键问题研究29-36
• 3.1 系统需求研究29-31
• 3.1.1 传统网络管理系统组成29-30
• 3.1.2 网络信息获取30-31
• 3.2 明确系统需求和Ryu研究31-35
• 3.2.1 流量管理系统功能及采集的信息31-32
• 3.2.2 Ryu控制器实现功能研究32-34
• 3.2.3 Ryu控制器工作方式34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 流量管理系统的设计与实现36-50
• 4.1 系统结构设计36-37
• 4.2 系统功能模块设计与实现37-49
• 4.2.1 网络设备信息获取和拓扑获取、管理37-38
• 4.2.2 链路速率监测38-39
• 4.2.3 流量分发策略及实施39-45
• 4.2.4 前台界面设计和实现45-49
• 4.3 系统工作流程图49
• 4.4 本章总结49-50
• 第五章 流量系统测试50-63
• 5.1 SDN实验环境50
• 5.2 系统测试50-62
• 5.2.1 前端功能测试50-55
• 5.2.2 分流性能测试55-61
• 5.2.3 系统日志61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第六章 总结和展望63-64
• 6.1 论文工作总结63
• 6.2 未来工作展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-66

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本文编号：671014