SDN与传统IP网络互联架构的设计与实现

发布时间：2017-09-22 00:36

  本文关键词：SDN与传统IP网络互联架构的设计与实现

  更多相关文章： SDN BGP Quagga 互联架构

【摘要】：随着高速光通信、移动互联网、高性能云计算等技术的迅速发展,传统的以IPv4协议作为核心的互联网面临一系列严重的技术挑战:IPv4地址的耗尽,网络的不安全和不可信,网络低弱的服务质量保证,网络带宽无法满足用户需求,高效移动互联网的难以实现。因此研究新型网络体系架构成为越来越迫切的需要。而SDN[1]自从其问世以来,以其通过软件编程来实现对网络实行更加灵活、开放、细粒度的管理和控制广受学术界和企业界的关注,SDN已经成为未来网络变革的重要发展方向。本文旨在通过分析设计SDN和传统IP网络互联的架构,进而验证SDN与传统IP网络互联互通的可行性,有助于SDN与传统IP网络的融合和传统IP网络向SDN的过渡。本文所设计的SDN和传统IP网络互联架构基于以下核心思想:把SDN整体当成一个传统IP网络的“路由器”,由IP网络和该“路由器”通过BGP协议进行域间网络层可达性信息NLRI(Network Layer Reachability Information)的交互,从而使得全网的NLRI经过路由同步后达到一致;SDN通过把IP网络的RIB消息①转换成相应的SDN交换机流表项,进而使得SDN与传统IP网络可以互联互通。这里的“路由器”是SDN控制器的一个模块,为了减少工作量,在实现中使用第三方开源路由器软件Quagga[2]来代替该模块完成路由功能,再由Quagga和SDN控制器进行RIB消息和NLRI的同步。本文设计的SDN与传统IP网络互联架构由SDN同步子系统和Quagga同步子系统两部分组成,共包含RIB消息同步模块、网络可达性消息发送模块、配置管理模块、RIB消息发送模块和网络可达性消息同步模块五个模块。同时,本文对实现的SDN与传统IP网络互联架构进行了模块功能的分解测试,并且分单SDN场景和多SDN场景两种情况对整个互联架构的功能进行仿真与验证。仿真结果表明本文设计的SDN与传统IP网络互联架构可以实现IPv4网络和SDN的互联互通,包括IPv4网络跨SDN和其他IPv4网络互通、SDN和SDN互通、IPv4网络和SDN互通。本文设计的互联架构对原有网络设备的改动很少,所做的改动集中在可软件编程的控制器上,这有利于本文架构在具体网络环境中的实施和部署。
【关键词】：SDN BGP Quagga 互联架构
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究现状11-12
• 1.3 研究内容12-13
• 1.4 论文结构13-15
• 第二章 相关技术介绍15-26
• 2.1 SDN与OpenFlow技术15-22
• 2.1.1 SDN技术15
• 2.1.2 OpenFlow技术15-22
• 2.2 BGP技术22-24
• 2.2.1 BGP概述22
• 2.2.2 BGP消息类型22
• 2.2.3 BGP状态机22-23
• 2.2.4 BGP路由选择策略23-24
• 2.3 RIP技术24-25
• 2.3.1 RIP工作机理24-25
• 2.3.2 RIP的特点25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 SDN与传统IP网络互联架构的概要设计26-35
• 3.1 互联架构核心思想26
• 3.2 互联架构的分析与设计26-27
• 3.3 模块分析与设计27-30
• 3.3.1 SDN同步子系统28-30
• 3.3.2 Quagga同步子系统30
• 3.4 互联架构主要流程30-34
• 3.4.1 SDN同步子系统RIB同步流程31-32
• 3.4.2 SDN同步子系统流表预处理流程32-33
• 3.4.3 Quagga同步子系统路由发送流程33
• 3.4.4 Quagga同步子系统的NLRI处理流程33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 SDN与传统IP网络互联架构的详细设计与实现35-47
• 4.1 数据结构的定义35-36
• 4.1.1 数据对象的定义35
• 4.1.2 消息格式的定义35-36
• 4.2 SDN同步子系统的详细设计与实现36-43
• 4.2.1 配置管理模块36-39
• 4.2.2 RIB消息同步模块39-43
• 4.3 Quagga同步子系统的设计与实现43-46
• 4.3.1 RIB消息发送模块43-45
• 4.3.2 网络可达性消息同步模块45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 模块测试与架构仿真47-69
• 5.1 仿真环境搭建47-51
• 5.1.1 Floodlight47-48
• 5.1.2 Mininet48-50
• 5.1.3 Quagga50-51
• 5.2 模块测试51-54
• 5.2.1 SDN同步子系统模块的测试51-53
• 5.2.2 Quagga同步子系统模块的测试53-54
• 5.3 架构仿真54-68
• 5.3.1 单SDN场景下的仿真54-61
• 5.3.2 多SDN场景下的仿真61-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 工作总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75

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10 张t，

本文编号：897809