基于OpenFlow的链路容错机制的研究与设计

发布时间：2017-10-05 19:00

  本文关键词：基于OpenFlow的链路容错机制的研究与设计

  更多相关文章： 软件定义网络 OpenFlow 链路容错 Mininet RYU

【摘要】：随着计算机技术的发展,互联网已经慢慢融入到人们的日常生活和工作中,软件定义网络已经成为未来互联网研究领域的热点之一。在SDN网络中,链路失败是非常常见的问题,网络的健壮性以及链路容错能力也是非常重要的一方面。链路容错作为保证网络服务质量的方案之一,在传统网络中已经存在很多相关研究与解决方案,但是对于SDN这一新型架构网络,如何利用OpenFlow协议原理实现高效的链路容错机制仍有很大的研究空间。因此本文提出基于OpenFlow网络的链路容错机制问题研究,通过对于现有的链路恢复机制与路径保护机制的分析,提出了一种基于OpenFlow的分段保护机制。该算法通过广度优先搜索算法找出一条最短的工作路径,然后对于工作路径的每段链路计算相应的备份路径,而计算备份路径的方法为以当前链路的起点为起点,上述工作路径的终点为终点,根据广度优先搜索算法计算最短路径,这样可以保证备份路径为最优的路径。依据OpenFlow 1.3版本中的fast-failover组类型实现组表的下发,并且交换机的状态基于LoS故障检测机制监测。本文实验部署在Mininet2.0环境下,控制器选用RYU,实验代码依据OpenFlow 1.3版本编写。通过对链路恢复机制、路径保护机制与本文提出的基于OpenFlow的分段保护机制分别实验,以链路恢复时间为主要评估指标,实验结果表明本文提出的基于OpenFlow的分段保护机制的链路恢复时间为最短。
【关键词】：软件定义网络 OpenFlow 链路容错 Mininet RYU
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 内容摘要6-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-18
• 1.1 背景15
• 1.2 国内外研究现状15-16
• 1.3 本文研究内容16
• 1.4 文章组织结构16-18
• 第二章 基本概念与技术背景18-33
• 2.1 软件定义网络18-21
• 2.1.1 SDN的基本特征18-19
• 2.1.2 SDN的网络架构19-21
• 2.2 OpenFlow技术原理21-31
• 2.2.1 概述21-23
• 2.2.2 OpenFlow交换机23-24
• 2.2.3 OpenFlow控制器24-25
• 2.2.4 OpenFlow协议25-30
• 2.2.5 OpenFlow的应用30-31
• 2.3 本章小结31-33
• 第三章 RYU与Mininet解析33-50
• 3.1 RYU解析33-43
• 3.1.1 RYU整体框架33-35
• 3.1.2 RYU的代码结构35-36
• 3.1.3 事件机制及控制原理36-39
• 3.1.4 常用的OpenFlow消息39-42
• 3.1.5 常用的数据结构42-43
• 3.2 Mininet解析43-49
• 3.2.1 Mininet概述43-44
• 3.2.2 Mininet使用44-47
• 3.2.3 Mininet结构分析47-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第四章 基于OpenFlow的链路容错机制的研究与设计50-65
• 4.1 链路故障检测50-53
• 4.1.1 LLDP和LoS50
• 4.1.2 BFD50-53
• 4.1.3 小结53
• 4.2 链路故障恢复53-56
• 4.2.1 链路保护机制53-55
• 4.2.2 链路恢复机制55-56
• 4.2.3 小结56
• 4.3 基于OpenFlow的分段保护机制的实现原理56-64
• 4.3.1 实现原理分析57-60
• 4.3.2 自定义数据结构60-61
• 4.3.3 Mac地址自学习61-62
• 4.3.4 路由管理模块62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 实验与结果分析65-72
• 5.1 实验部署65
• 5.2 性能测试65-66
• 5.3 实验结果和分析66-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 论文工作总结72
• 6.2 工作展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 附录 作者攻读硕士学位期间参与的科研工作情况79

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