面向服务动态更新与负载平衡调度的数据平面架构的研究
发布时间：2021-02-12 20:53
随着网络服务的应用场景和需求也不断增多,作为网络设备的转发层,数据平面的业务部署面临着很多挑战。开源的矢量报文处理器（Vector Packet Processor,VPP）作为新一代的数据平面框架,运行在通用CPU架构上,具备灵活和可扩展的特点,同时可以提供高速的数据包处理转发性能。然而,目前VPP存在两个问题:一是无法在服务运行时进行动态升级;二是数据包在CPU核上无法实现高效的负载均衡调度。本文针对上述问题,研究基于服务定义与软件开发分离的服务动态更新策略和基于数据包多次分发模型的负载均衡调度策略,并对现有的VPP进行改进,设计一个面向服务动态更新和负载均衡调度的数据平面框架VPP-α。VPP-α通过提供灵活的网络服务定义方式,支持服务快速部署和动态更新,同时在数据包调度过程中允许多次分发,实现CPU核上的负载均衡。本文的主要工作具体表现在以下几个方面:（1）提出了基于服务定义与软件开发分离的服务动态更新策略。服务动态更新的实现主要依赖于独立于运行环境的功能模块开发,以及独立于功能模块的服务连接信息描述。为此,本文中将服务定义与软件开发予以分离,即功能模块由第三方软件开发人员基于...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 服务动态更新
1.2.2 负载均衡调度
1.3 论文研究内容
1.4 论文组织结构
第二章 相关理论基础与技术
2.1 服务动态更新
2.2 负载均衡调度
2.3 矢量报文处理器
2.4 本章小结
第三章 基于服务定义与软件开发分离的服务动态更新
3.1 服务动态更新的基本需求
3.2 服务动态更新的基本思路
3.3 服务动态更新的详细方案
3.3.1 服务定义语言
3.3.2 功能模块开发接口
3.3.3 元数据映射
3.3.4 服务更新
3.4 本章小结
第四章 基于数据包多次分发模型的负载均衡调度
4.1 负载均衡调度的基本需求
4.2 负载均衡调度的基本思路
4.3 负载均衡调度的详细方案
4.3.1 数据包多次分发模型
4.3.2 负载均衡调度接口
4.3.3 负载均衡调度流程
4.4 本章小结
第五章 VPP-α数据平面框架的设计与实现
5.1 VPP分析与VPP-α需求描述
5.2 VPP-α架构设计
5.2.1 软件架构
5.2.2 运行架构设计
5.3 VPP-α详细实现
5.3.1 网络服务模型
5.3.2 数据路径框架
5.3.3 实现工具与环境
5.4 DPRE的执行流程
5.4.1 CPU核上线程的执行流程
5.4.2 服务动态更新流程
5.4.3 数据包处理流程
5.5 本章小结
第六章 VPP-α数据平面测试
6.1 服务动态更新测试
6.2 负载均衡调度测试
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G关键技术演进及网络建设[J]. 李新,陈旭奇. 电信快报. 2017(11)
[2]NFV开源技术[J]. 王峰,赵慧玲. 电信科学. 2017(04)
[3]NFV数据平面的网络性能优化技术[J]. 黄昱恺,耿金坤,令瑞林,李丹. 电信科学. 2017(04)
[4]业务架构的微应用化与技术架构的微服务化——兼谈微服务架构的实施实践[J]. 李忠民,齐占新. 科技创新与应用. 2016(35)
[5]基于SDN与NFV的网络切片架构[J]. 安琪,刘艳萍,孙茜,田霖. 电信科学. 2016(11)
[6]面向微服务的统一应用开发平台[J]. 崔蔚,李春阳,刘迪,杨超,金逸. 电力信息与通信技术. 2016(09)
[7]一种支持网络功能演进的可重构数据平面[J]. 段通,兰巨龙,胡宇翔,刘释然. 电子学报. 2016(07)
[8]电网企业去系统化的IT架构研究[J]. 古明生,解文艳,崔焱. 南方能源建设. 2016(02)
[9]基于运营商能力开放的能力编排及微服务架构研究[J]. 孙盛婷,朱奕健. 工业和信息化教育. 2016(03)
[10]NFV与VNF架构演进与网络架构未来[J]. 蒋铭,于益俊. 信息通信技术. 2016(01)
博士论文
[1]Web服务器集群系统的自适应负载均衡调度策略研究[D]. 王红斌.吉林大学 2013
[2]面向服务的分布式系统动态更新研究[D]. 王德俊.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]云环境下分级负载均衡调度策略的设计与实现[D]. 韩宇龙.电子科技大学 2016
[2]数据中心网络虚拟化数据平面技术的研究与实现[D]. 张子奇.北京邮电大学 2015
[3]面向服务的模型驱动用户界面描述语言研究[D]. 李亚明.西北大学 2012
[4]云计算环境下一种基于虚拟机动态迁移的负载均衡算法[D]. 施杨斌.复旦大学 2011
本文编号：3031414
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 服务动态更新
1.2.2 负载均衡调度
1.3 论文研究内容
1.4 论文组织结构
第二章 相关理论基础与技术
2.1 服务动态更新
2.2 负载均衡调度
2.3 矢量报文处理器
2.4 本章小结
第三章 基于服务定义与软件开发分离的服务动态更新
3.1 服务动态更新的基本需求
3.2 服务动态更新的基本思路
3.3 服务动态更新的详细方案
3.3.1 服务定义语言
3.3.2 功能模块开发接口
3.3.3 元数据映射
3.3.4 服务更新
3.4 本章小结
第四章 基于数据包多次分发模型的负载均衡调度
4.1 负载均衡调度的基本需求
4.2 负载均衡调度的基本思路
4.3 负载均衡调度的详细方案
4.3.1 数据包多次分发模型
4.3.2 负载均衡调度接口
4.3.3 负载均衡调度流程
4.4 本章小结
第五章 VPP-α数据平面框架的设计与实现
5.1 VPP分析与VPP-α需求描述
5.2 VPP-α架构设计
5.2.1 软件架构
5.2.2 运行架构设计
5.3 VPP-α详细实现
5.3.1 网络服务模型
5.3.2 数据路径框架
5.3.3 实现工具与环境
5.4 DPRE的执行流程
5.4.1 CPU核上线程的执行流程
5.4.2 服务动态更新流程
5.4.3 数据包处理流程
5.5 本章小结
第六章 VPP-α数据平面测试
6.1 服务动态更新测试
6.2 负载均衡调度测试
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G关键技术演进及网络建设[J]. 李新,陈旭奇. 电信快报. 2017(11)
[2]NFV开源技术[J]. 王峰,赵慧玲. 电信科学. 2017(04)
[3]NFV数据平面的网络性能优化技术[J]. 黄昱恺,耿金坤,令瑞林,李丹. 电信科学. 2017(04)
[4]业务架构的微应用化与技术架构的微服务化——兼谈微服务架构的实施实践[J]. 李忠民,齐占新. 科技创新与应用. 2016(35)
[5]基于SDN与NFV的网络切片架构[J]. 安琪,刘艳萍,孙茜,田霖. 电信科学. 2016(11)
[6]面向微服务的统一应用开发平台[J]. 崔蔚,李春阳,刘迪,杨超,金逸. 电力信息与通信技术. 2016(09)
[7]一种支持网络功能演进的可重构数据平面[J]. 段通,兰巨龙,胡宇翔,刘释然. 电子学报. 2016(07)
[8]电网企业去系统化的IT架构研究[J]. 古明生,解文艳,崔焱. 南方能源建设. 2016(02)
[9]基于运营商能力开放的能力编排及微服务架构研究[J]. 孙盛婷,朱奕健. 工业和信息化教育. 2016(03)
[10]NFV与VNF架构演进与网络架构未来[J]. 蒋铭,于益俊. 信息通信技术. 2016(01)
博士论文
[1]Web服务器集群系统的自适应负载均衡调度策略研究[D]. 王红斌.吉林大学 2013
[2]面向服务的分布式系统动态更新研究[D]. 王德俊.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]云环境下分级负载均衡调度策略的设计与实现[D]. 韩宇龙.电子科技大学 2016
[2]数据中心网络虚拟化数据平面技术的研究与实现[D]. 张子奇.北京邮电大学 2015
[3]面向服务的模型驱动用户界面描述语言研究[D]. 李亚明.西北大学 2012
[4]云计算环境下一种基于虚拟机动态迁移的负载均衡算法[D]. 施杨斌.复旦大学 2011
本文编号：3031414
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