虚拟路由器平台管理系统设计与关键技术研究

发布时间：2017-09-29 05:16

  本文关键词：虚拟路由器平台管理系统设计与关键技术研究

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【摘要】：互联网已经成为人们生活中不可分割的一部分,但随着网络规模的扩大,数据中心、云计算等技术服务的应用,当前互联网体系结构的不足也日益突显出来。网络虚拟化技术(Network Virtualization)支持多个不同的虚拟网络同时运行在相同的物理网络上,进一步提高网络灵活性和资源利用率。随着网络虚拟化技术的应用,虚拟网络映射(Virtual Network Embedding)和虚拟路由查找也成为研究的热点。 本文基于虚拟路由器平台,对网络虚拟化中的虚拟网络映射和虚拟路由查找进行分析和研究,并通过虚拟路由器平台的管理系统来实现对平台资源的管理。 本文的主要工作和创新点如下： 1.基于虚拟路由器平台,提出一个提供带宽保证和负载均衡的虚拟网络映射算法。虚拟路由器平台以Xen为虚拟化技术,平台的拓扑为Fat-tree结构,因此虚拟网络映射问题转化为数据中心的资源映射问题。在算法中通过阈值的设定来保证平台的负载均衡,并通过Xen技术实现带宽的保证。 2.基于虚拟路由器平台,研究路由查找(IP lookup)算法,并实现一个基于布隆过滤器(Bloom Filter)的虚拟路由查找算法。算法通过路由表合并技术以及增加一个额外的布隆过滤器来减少片外访存次数,通过调整布隆过滤器来进一步提高算法性能。 3.基于虚拟路由器平台,设计并实现虚拟路由器平台的管理系统,负责管理平台的资源和处理用户的请求。管理系统由前端子系统,中央控制子系统和设备管理子系统构成,中央控制子系统作为系统的核心,通过socket与前端和设备子系统交互,文章在最后对系统进行了展示。
【关键词】：网络虚拟化 虚拟网络映射 虚拟路由器平台 虚拟路由查找 xen
【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】：TP393.05
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 前言10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 网络虚拟化11-13
• 1.2.2 虚拟网络映射13-16
• 1.2.3 路由合并与查找16
• 1.3 论文主要研究成果与组织结构16-18
• 1.3.1 主要研究成果16-17
• 1.3.2 组织结构17-18
• 第二章 相关技术综述18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 网络虚拟化18-23
• 2.2.1 网络虚拟化的定义18-19
• 2.2.2 网络虚拟化的历史19-22
• 2.2.3 网络虚拟化的研究与应用22-23
• 2.3 虚拟网络映射23-28
• 2.3.1 虚拟网络映射模型23-24
• 2.3.2 虚拟网络映射算法现状24-26
• 2.3.3 数据中心的虚拟网络映射26-28
• 2.4 路由合并与查找28-31
• 2.4.1 路由合并29-30
• 2.4.2 路由查找30-31
• 2.5 小结31-32
• 第三章 基于带宽保证和负载均衡的虚拟网络映射算法32-44
• 3.1 设计背景32-33
• 3.2 问题描述33-34
• 3.3 算法设计34-36
• 3.4 带宽保证机制36-38
• 3.4.1 虚拟路由器平台的服务模式37
• 3.4.2 带宽管理机制的实现37-38
• 3.4.3 容错机制38
• 3.5 实验和结果分析38-42
• 3.6 小结42-44
• 第四章 基于布隆过滤器的虚拟路由合并与查找算法44-54
• 4.1 设计背景44
• 4.2 问题描述与优化目标44-45
• 4.3 算法设计45-48
• 4.3.1 布隆过滤器45
• 4.3.2 算法方案45-47
• 4.3.3 算法优化方案47-48
• 4.4 实验模拟和性能分析48-53
• 4.5 小结53-54
• 第五章 虚拟路由器平台管理系统的设计与实现54-72
• 5.1 虚拟路由器平台54-56
• 5.1.1 虚拟路由器平台架构54-55
• 5.1.2 应用场景55-56
• 5.2 虚拟路由器平台管理系统56-58
• 5.2.1 管理系统结构57
• 5.2.2 管理系统数据流程57-58
• 5.3 管理系统前端子系统58-63
• 5.3.1 前端子系统结构58-60
• 5.3.2 管理员模块60-61
• 5.3.3 普通用户模块61-62
• 5.3.4 前端子系统数据流程62-63
• 5.4 中央控制子系统63-65
• 5.4.1 中央控制子系统结构63-64
• 5.4.2 数据包收发模块64
• 5.4.3 数据包处理模块64
• 5.4.4 消息处理模块64-65
• 5.4.5 数据库操作模块65
• 5.5 设备管理子系统65-66
• 5.6 虚拟路由器管理系统的实现66-70
• 5.6.1 系统展示68-70
• 5.7 小结70-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 参考文献74-78
• 缩略语78-79
• 致谢79-80
• 攻读学位期间发表的学术论文80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 程祥;张忠宝;苏森;杨放春;;虚拟网络映射问题研究综述[J];通信学报;2011年10期

2 温涛;虞红芳;李乐民;;网络虚拟化的过去、现在和未来[J];中兴通讯技术;2014年03期

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本文编号：940170