基于OpenFlow的发布订阅系统数据分发模块的研究与实现

发布时间：2017-09-24 11:47

  本文关键词：基于OpenFlow的发布订阅系统数据分发模块的研究与实现

  更多相关文章： 发布订阅系统 OpenFlow 数据分发模块 网络流量管理算法

【摘要】：在现有大多数发布订阅系统中,数据分发服务依靠传统的网络设备完成。因为转发数据的网络设备本身就是不可靠的单一网络元素和传输介质且它们是动态连接在一起的,所以传统的发布订阅系统只提供“尽力而为”的数据分发服务。因此,现有的发布订阅系统数据分发模块在使用中存在转发数据时延较高、转发不可靠等问题。鉴于以上原因,我们重新设计了一个基于OpenFlow的发布订阅系统数据分发模块。该模块以OpenFlow网络为基础,使用OpenFlow所提供的接口和协议重新实现了数据分发功能,以此提高发布订阅系统分发数据的可靠性与时效性。 由于发布订阅系统具有异步通信、多点通信等特征,因此系统中的数据流量会变得十分复杂。在详细研究并分析了以往发布订阅系统中数据流量的变化规律后,结合OpenFlow,我们设计了一个网络流量管理算法来解决系统中的突发流量问题。该算法的应用,使数据分发服务变得更加稳定与高效。 最后,我们搭建了一个OpenFlow试验网络并在上面对整个数据分发模块的功能和性能做了大量测试,其结果表明基于OpenFlow的发布订阅系统数据分发模块达到了预期设计目标,工作良好。
【关键词】：发布订阅系统 OpenFlow 数据分发模块 网络流量管理算法
【学位授予单位】：北京邮电大学
【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9-12
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究内容10-11
• 1.3 论文组织结构11
• 1.4 本章总结11-12
• 第二章 相关技术概述12-24
• 2.1 SDN与OpenFlow12-18
• 2.1.1 SDN技术介绍12-14
• 2.1.2 OpenFlow相关介绍14-18
• 2.1.2.1 流表15
• 2.1.2.2 数据匹配域15-16
• 2.1.2.3 计数器16-17
• 2.1.2.4 OpenFlow动作指令17
• 2.1.2.5 OpenFlow交换机内数据包的匹配过程17-18
• 2.2 发布订阅系统研究现状18-20
• 2.3 常用网络流量管理算法20-21
• 2.3.1 漏桶算法20
• 2.3.2 队列调度算法20-21
• 2.4 Apache Mina21-23
• 2.4.1 I/O服务22
• 2.4.2 I/O过滤器22-23
• 2.4.3 I/O处理器23
• 2.5 本章总结23-24
• 第三章 需求分析24-30
• 3.1 需求概述24
• 3.2 数据分发模块的转发规则24-27
• 3.3 数据分发模块的网络流量管理算法27-28
• 3.4 其他需求28-29
• 3.5 本章总结29-30
• 第四章 方案概要设计30-38
• 4.1 模块架构30-32
• 4.1.1 模块架构与系统内各角色的说明30-31
• 4.1.2 模块运行环境31-32
• 4.2 数据分发模块中的转发规则32-34
• 4.2.1 消息优先级的设计与说明32-33
• 4.2.2 基于优先级的数据转发规则设计33-34
• 4.3 网络流量控制算法34-35
• 4.3.1 网络流的设计与说明34-35
• 4.3.2 网络状态的设计与说明35
• 4.4 消息处理模块的设计与说明35-37
• 4.4.1 封装/提取操作的设计与说明36
• 4.4.2 编码/解码操作的设计与说明36-37
• 4.5 本章总结37-38
• 第五章 模块详细设计与实现38-51
• 5.1 数据分发模块控制层与执行层的设计与实现38-45
• 5.1.1 控制层的设计与实现38-43
• 5.1.1.1 监测模块38-42
• 5.1.1.2 管理模块42-43
• 5.1.2 执行层的设计与实现43-45
• 5.2 数据分发模块中的转发规则45-47
• 5.2.1 消息优先级的分类与消息结构的设计45
• 5.2.2 基于优先级的数据转发规则设计45-47
• 5.3 基于OpenFlow的网络流量控制算法的设计与实现47-48
• 5.4 信息处理模块的设计与实现48-50
• 5.4.1 消息的封装/提取48-49
• 5.4.2 消息的编码/解码操作49-50
• 5.5 本章总结50-51
• 第六章 测试与验证51-63
• 6.1 系统的运行环境51-52
• 6.1.1 软件与硬件环境51-52
• 6.1.1.1 硬件环境51-52
• 6.1.1.2 系统软件环境52
• 6.1.2 实验环境详细描述52
• 6.2 功能测试52-59
• 6.2.1 连通性测试52-55
• 6.2.2 数据分发功能的测试55-56
• 6.2.3 网络流量管理与丢包测试56-59
• 6.3 性能测试59-62
• 6.3.1 吞吐量测试59
• 6.3.2 多点混合拓扑测试59-62
• 6.3.2.1 吞吐量测试60-61
• 6.3.2.2 时延测试61
• 6.3.2.3 抖动测试61-62
• 6.4 本章总结62-63
• 第七章 总结与展望63-64
• 7.1 工作总结63
• 7.2 下一步工作展望63-64
• 参考文献64-65
• 致谢65-66
• 攻读学位期间发表的学术论文目录66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王恒青;;拥塞控制的状况与RED密切关联[J];电脑知识与技术;2009年33期

2 郑毅;华一强;何晓峰;;SDN的特征、发展现状及趋势[J];电信科学;2013年09期

3 潘彩田;胡俊鹏;;云计算下漏桶算法的改进研究[J];硅谷;2014年16期

4 赵娟;;物联网在智能交通中的应用[J];黑龙江交通科技;2011年03期

5 李健;;物联网关键技术和标准化分析[J];通信管理与技术;2010年03期

6 卢传富;钱兴华;;基于WS-N的发布订阅消息模式的研究[J];计算机与数字工程;2006年02期

7 沈苏彬;范曲立;宗平;毛燕琴;黄维;;物联网的体系结构与相关技术研究[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2009年06期

8 郭玲;应胜强;;服务器虚拟化技术在中小企业IT资源整合中的应用[J];计算机与网络;2010年18期

9 傅煜;;物联网在竞技运动监测中的应用研究[J];通信技术;2012年10期

10 吴承治;罗正华;;可编程的网络——软件定义网络(续)[J];现代传输;2013年05期

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本文编号：911253