SPBM技术在云数据中心网络中的研究与应用

发布时间：2017-05-05 20:11

  本文关键词：SPBM技术在云数据中心网络中的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网技术的日益更新，业务与互联网的关系也变得日益密切。传统数据中心无论在成本、整合、安全，还是能源管理等方面都面临着巨大的挑战。而云计算的出现无疑对数据中心的发展起到了转折性的作用。云数据中心揭开了自20世纪90年代后期以来数据中心的一页崭新篇章，给互联网数据中心带来了一系列变革。其中，云数据中心的虚拟机动态迁移技术从根本上改变了原有网络架构。该新网络要求支持大范围的二层域(大二层网络)，改变了传统三层网络的统治局面，而这样的改变也带来了大二层网络在扩展、选路、数据交换以及融合等方面的一系列问题，并且当前的网络协议很难满足大二层网络的需求。为解决这一矛盾，我们研究实现了运用于云数据中心大二层网络的SPBM技术。 本文主要对SPBM技术控制平面上的关键技术进行了研究，设计并实现了整个SPBM技术。论文工作分为以下三点： 首先，进行SPBM的报文交互，通过邻居报文在相邻两台设备上建立起SPBM邻居，建立通道，，然后将本端的链路信息以及接收到的非本地链路信息进行扩散，使得整个网络节点都得到网络链路信息，并学习存储。 其次，SPBM的路由计算，根据学习到的链路信息，进行路由计算，得出整网的拓扑关系图。基于这个拓扑关系图，进行等价路径选择和实例映射，形成数据转发路径并实现流量负载分担功能。同时，针对各节点生产转发路径能力的不同，采用一致协议技术，解决不必要的瞬间环路问题。 最后，SPBM的实时备份，为了提高网络的可靠性，增加控制平面信息的实时备份功能。当交换机的主用业务控制板发生意外故障，停止工作时，根据实时备份机制，将控制层面的静态数据和动态数据平滑过渡到备用业务控制板上，当备用业务控制板继续原主控板工作后，不仅保障了用户数据流量转发不中断，而且也提高了网络的灾备容错能力。 本论文对于SPBM技术进行了研究和实现，并配合其他相关协议技术环境下，进行试验测试。用交换机搭建一组网络环境，并在每台交换机上运行SPBM。结果表明，SPBM能正确地进行报文的收发、解析，对链路信息进行路由计算，生成转发路径，并且实时备份SPBM信息，最终实现用户数据转发不中断。
【关键词】：云数据中心 大二层网络 虚拟化 SPBM 可靠性
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP308
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题研究的背景及意义11-13
• 1.2 云数据中心网络技术及 SPBM 技术研究现状13-16
• 1.2.1 云数据中心网络技术13-15
• 1.2.2 SPBM 技术研究现状15-16
• 1.3 本文的主要工作和组织结构16-18
• 第二章 SPBM 技术概述18-26
• 2.1 SPBM 的应用场景18-20
• 2.2 SPBM 的工作平面20-22
• 2.2.1 SPBM 数据平面20-21
• 2.2.2 SPBM 控制平面21-22
• 2.3 开发环境22-25
• 2.3.1 硬件平台22-25
• 2.3.2 软件平台25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 SPBM 邻居建立与链路信息扩散26-40
• 3.1 概述26-27
• 3.2 SPBM 邻居建立27-30
• 3.2.1 邻居建立交互报文27-28
• 3.2.2 基于三次握手的 SPBM 邻居建立28-30
• 3.3 SPBM 链路信息扩散30-34
• 3.3.1 链路信息扩散交互报文31-32
• 3.3.2 基于快速泛洪的 SPBM 链路报文扩散32-33
• 3.3.3 非本地链路信息学习33
• 3.3.4 智能退避算法过滤 SPBM 无效链路报文33-34
• 3.4 SPBM 报文交互的实验结果与分析34-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 SPBM 路由表项的计算与下发40-57
• 4.1 概述40
• 4.2 SPBM 网络最短路径计算40-44
• 4.2.1 几种常见的最短路径算法40-42
• 4.2.2 基于堆结构的 Dijkstra 算法42-44
• 4.3 基于 ECT 算法决策的 SPBM 最短路径树44-47
• 4.3.1 ECT 算法决策介绍44
• 4.3.2 ECT 决策算法描述44-46
• 4.3.3 I-SID 剪枝进行流量负载分担46-47
• 4.4 基于改进 AP 协议的 SPBM 表项同步47-50
• 4.4.1 AP 协议48-49
• 4.4.2 改进的 AP 协议49-50
• 4.4.3 改进 AP 协议的拓扑摘要计算方法50
• 4.5 不同端口角色下的表项下发50-54
• 4.6 SPBM 路由表项的实验结果与分析54-56
• 4.7 本章小结56-57
• 第五章 SPBM 控制数据的实时备份57-64
• 5.1 概述57
• 5.2 基于 NSR 技术的 SPBM 控制数据实时备份57-61
• 5.2.1 GR 不间断转发技术57-58
• 5.2.2 NSR 实时备份技术58-61
• 5.2.3 基于高可靠性的 SPBM 板间通信61
• 5.3 SPBM 的实时备份的实验结果与分析61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 工作总结64
• 6.2 展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71-72
• 详细摘要72-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：SPBM技术在云数据中心网络中的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347013