IoT平台中SDN控制器的设计与实现

发布时间：2020-02-24 17:02

【摘要】：随着信息时代科技的发展,人们对信息的需求量越来越大,也越来越细化。物联网(Internet of Things,IoT)以信息为核心,旨在实现人与人、人与物、物与物之间的相连。然而现有的IoT平台多针对特殊应用,难以用于快速灵活地在新的领域开发和部署新的应用,同时也难以满足用户基于信息名称请求所需信息。软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)中控制平面和数据平面分离的思想所带来的网络可编程性可以在很大程度上解决现有IoT平台中面临的问题,同时又能给现有的IoT带来新的特性。目前,针对IoT平台中引入SDN技术已经有了一些研究,但是还没有针对通用的IoT应用的实现方案。本文在项目组提出的基于SDN技术的IoT平台上,设计和实现了平台中的SDN控制器。论文的主要工作包括:1.收集IoT技术的相关资料,介绍了 IoT的基本概念和研究现状,并总结了 IoT的特点;阐述了 SDN技术的原理和开源控制器的研究现状,分析和总结了 SDN技术面临的问题。2.归纳了基于SDN技术的IoT平台的特点,分析和总结了 IoT平台引入SDN技术的优势和面临的挑战。3.设计IoT平台中的SDN控制器。首先对IoT平台中SDN控制器从功能结构和模块上进行了需求分析,然后进行了总体设计,定义了路径计算、IoT业务管理、路由和转发等一系列接口,最后对其中涉及到的业务部署和管理、路径库、信息名称库、路径计算、基于信息名称的请求以及存储服务做了详细设计。4.对IoT平台中的SDN控制器进行了原型实现,并对IoT平台和设计的SDN控制器的功能和性能进行了测试。
【图文】：

架构图,架构

数据分组主要包含源主机和目的主机的网络地址，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ建立在ＴＣＰ／ＩＰ架构至上的，，那时的ＴＣＰ／ＩＰ能很好地满足这０年代至今，尽管设备性能上有了飞跃性的提高，传输的流身的架构却并没有什么突破性的变化，现在网络还是主要发架构，很难满足复杂的网络要求。新的业务和功能只能通议，这样使得原本简单的网络设备变得越来越复杂、臃肿，的封闭性，人们想要添加新的协议的行为在很大程度上又的背景下，亟需一种新型网络技术架构来改善这种局面、加ＤＮ应运而生，并迅速成为了学术界和产业界强烈关注的焦控制分离、软件可编程的新型网络体系架构，其基本架构如采用了集中式的控制平面和分布式的转发平面，两个平面相用控制一转发通信接口对转发平面上的网络设备进行集中式可编程能力，具备以上特点的网络架构都可以被认为是一．．．．逦一一 …＇广＇．—￣一￣：．．Ｈ逡逑

核心技术,架构,基本原理,控制平面

２．２．２邋ＳＤＮ基本原理和核心技术逡逑￥基本原理逡逑ＳＤＮ是一种数据控制分离、软件可编程的新型网络体系架构，如上图２－１逡逑所示，它的控制平面是集中式的，转发平面是分布式，两个平面相互分离。ＳＤＮ逡逑架构中，控制平面通过控制－转发通信接口对网络设备进行集中式控制，这部分逡逑控制信令所产生的流量发生在控制器和网络设备之间，和终端之间的通信流量相逡逑独立，网络设备接收来自控制器的控制信息，从而生成转发表，根据转发表处理逡逑数据流量，摆脱了复杂的分布式的网络协议的束缚｜１９］。逡逑从上述的ＳＤＮ基本原理中我们可以看出ＳＤＮ技术具有三个显著的特性：１．逡逑数据平面和控制平面相分离；２．网络可编程；３．很强的开放性。下面对这三个特逡逑性进行详细的分析和阐述。逡逑１．数据平面和控制平面分离。传统的网络中，控制平面和数据平面在物理位逡逑置上是耦合的，控制功能分布式地运行在各个网络节点比如交换机、路由器、逡逑Ｈｕｂ等
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44;TN929.5

【参考文献】