软件定义网络中流表正确性检测及故障定位的研究

发布时间：2017-08-30 21:10

  本文关键词：软件定义网络中流表正确性检测及故障定位的研究

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【摘要】：软件定义网络(SDN)为网络的管理提供了高度的可扩展性。随着网络规模的扩大,网络规则的频繁更新,SDN交换机需要频繁地在控制层和数据层之间切换,为交换机的正确性留下了隐患。SDN交换机正确性的关键是交换机中流表的正确性,本文在分析和研究了现有SDN交换机的正确性测试方法之后,发现有一种流表错误目前仍未解决。该错误是由交换机规则优先级导致的转发错误,当交换机上的规则发生优先级错误时,已有的测试方法均无法准确地检测。本文在该问题上提出了新的假设,扩大了正确性测试的覆盖度,解决了这个问题。其次,本文通过理论证明了正确性测试中的一个关键步骤(生成单个测试包)是一个NP难度的问题。在此基础上,提出了高效的正确性检测算法和故障定位算法来生成整个流表的测试数据集。实践表明,这些算法能够有效地减少数据包生成过程的复杂度。本文设计了实验系统和网络,通过包含了OpenFlow交换机,控制器及虚拟主机在内的测试系统,对检测算法的正确性进行了验证。并且,通过实验系统,本文很好地验证了本文设计的检测算法和故障定位算法的有效性和的性能。
【关键词】：软件定义网络 OpenFlow 流表验证
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.07
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景10-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 研究内容13
• 1.4 论文的组织结构13-15
• 第2章 软件定义网络与数据转发层检测技术15-26
• 2.1 软件定义网络体系结构以及应用15-22
• 2.1.1 SDN数据平面16-18
• 2.1.2 SDN控制平面18-19
• 2.1.3 SDN/OpenFlow的应用19-22
• 2.2 SDN交换机流表检测技术22-23
• 2.3 网络数据包捕捉技术23
• 2.4 Ryu控制器23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 数据转发层错误及其证明26-31
• 3.1 SDN数据层转发行为26
• 3.2 转发错误26-27
• 3.3 转发行为检测27-29
• 3.4 本章小结29-31
• 第4章 检测算法设计31-39
• 4.1 检测31
• 4.2 检测算法31-34
• 4.3 故障定位算法34-37
• 4.3.1 在线故障定位算法35-36
• 4.3.2 半在线故障定位算法36-37
• 4.4 本章小结37-39
• 第5章 系统原型设计39-42
• 5.1 系统架构39-40
• 5.2 实验配置40-41
• 5.2.1 控制层40
• 5.2.2 数据层40-41
• 5.3 本章小结41-42
• 第6章 实验评估及结果说明42-51
• 6.1 正确测试对比42-45
• 6.2 测试错误的数据集合45-47
• 6.3 检测算法与故障定位算法47-50
• 6.4 本章小结50-51
• 第7章 结论及展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果56-57
• 致谢57

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本文编号：761481