OpenFlow无线路由器及组网技术研究
本文选题:OpenFlow 切入点:SDN 出处:《北京邮电大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着网络技术的不断发展,网络协议和功能正在变得越来越庞杂,已不再适合云计算、虚拟化以及数据中心开放、简单、可扩展的特性。软件定义网络(Software Defined Network, SDN)架构的提出,提供了一种更开放,灵活,高效的网络体系,并由斯坦福大学推出了实现SDN的第一个标准接口OpenFlow协议,可以很好的解决传统网络面临的问题。而作为未来网络中的不可缺少的备,支持OpenFlow协议的无线路由器却依然在研发之中,没有得到真正的实现。 本论文的主要目的是研究如何设计和实现OpenFlow无线路由器,并利用该设备进行组网和业务测试,最终提出基于SDN的业务质量优化方案。本文主要完成了以下工作: 首先,讨论了OpenFlow技术的起源,发展;详细介绍了OpenFlow技术原理,架构和特点,OpenFlow交换机、SDN控制器的研究,以及路由器开发平台OpenWRT的描述。 其次,展开OpenFlow无线路由器的设计与实现,从总体设计和详细设计两个方面开展工作,详细设计又包括硬件设计,软件设计,功能设计等,并重点分析和描述了实现过程,然后对OpenFlow无线路由器进行端口测试、互通性测试和功能测试。 最后,我们利用OpenFlow无线路由器和交换机等设备搭建实验网络,并选择流行的OTT (over the top)网络视频进行业务测试;我们给出了一套基于软件定义网络(SDN)的HTTP视频业务优化方案,并通过实验进行了验证。实验结果表明,与传统网络相比,SDN方案大幅度的提高了HTTP视频质量,在网络状态不佳时,SDN网络中可以保持HTTP视频的高质量播放。通过QOE评估,得出SDN无线路由缓存环境中HTTP视频用户体验始终保持在高满意度的状态。 通过本课题的研究,我们设计并实现了支持OpenFlow协议的多功能无线路由器,并通过OpenFlow设备搭建SDN网络,实现了当前的网络业务优化和质量提升,从而为人们提供更好的服务。
[Abstract]:With the continuous development of network technology, network protocols and functions are becoming more and more complex, no longer suitable for cloud computing, virtualization and open, simple, extensible features of data centers. It provides a more open, flexible and efficient network architecture, and Stanford University launched the first standard interface OpenFlow protocol to implement SDN. As an indispensable part of the future network, the wireless router supporting OpenFlow protocol is still under development and has not been realized. The main purpose of this thesis is to study how to design and implement the OpenFlow wireless router, and use the device to test the network and service. Finally, a service quality optimization scheme based on SDN is proposed. The main work of this paper is as follows:. Firstly, the origin and development of OpenFlow technology are discussed, and the principle, architecture and characteristics of OpenFlow technology are introduced in detail, as well as the description of OpenWRT, a router development platform. Secondly, the design and implementation of OpenFlow wireless router are carried out, including hardware design, software design, function design and so on. Then, the port test, interoperability test and function test of OpenFlow wireless router are carried out. Finally, we use the OpenFlow wireless router and switch to build the experimental network, and choose the popular OTT over the network video to test the service, we give a set of HTTP video service optimization scheme based on the software definition network. The experimental results show that compared with the traditional network, the HTTP video quality can be greatly improved, and the high quality HTTP video playback can be maintained when the network is in bad condition. It is concluded that the HTTP video user experience in SDN wireless routing cache environment is always in the state of high satisfaction. Through the research of this topic, we design and implement the multi-function wireless router which supports OpenFlow protocol, and build the SDN network through the OpenFlow device, realize the network service optimization and quality improvement at present, so as to provide better service for people.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN915.05
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 葛敬国;贺鹏;杨建华;张建华;;通用平台虚拟路由器转发性能测试与改进[J];电子科技大学学报;2014年01期
2 石颖;;利用SPIN实现对OpenFlow协议的形式化验证[J];计算机安全;2014年03期
3 樊勇兵;冯明;陈楠;何晓武;;SDN初探[J];电信科学;2013年S1期
4 刘中金;李勇;苏厉;金德鹏;曾烈光;;弹性协议可定制的网络数据平面结构及其映射算法[J];电子与信息学报;2014年07期
5 杨明华;陈聪;郑建群;王振海;;安全可控的SDN技术研究[J];信息安全与技术;2014年08期
6 魏亮;王健;刘江;黄韬;;基于SDN的虚拟化平台设计[J];电信技术;2014年06期
7 王非;杨俊雄;;SDON中基于贝叶斯模型的流量预测机制[J];光通信研究;2014年05期
8 何锐颖;张杰;赵永利;杨辉;张维伟;;基于OpenFlow协议的光与IP网络统一控制架构的研究(英文)[J];光子学报;2014年S1期
9 李立龙;吕光宏;董永彬;;基于OpenFlow的SDN控制平面可扩展性综述[J];电子科技;2015年01期
10 马腾;陈庶樵;张校辉;田乐;;基于规则集划分的多决策树报文分类算法[J];计算机应用;2013年09期
相关会议论文 前3条
1 张铖;曹振;邓辉;;SDN控制器系统部署方案分析和设计初探[A];2013年中国通信学会信息通信网络技术委员会年会论文集[C];2013年
2 吴舜;苏丹;吴佳;李坤;杜剑雯;聂正璞;;OpenFlow分布式多控制器设计与实现[A];2013电力行业信息化年会论文集[C];2013年
3 王鑫;高能;马存庆;薛聪;;分布式SDN控制器的规则冲突解决方案[A];第29次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2014年
相关博士学位论文 前10条
1 孙晓川;未来网络虚拟化资源管理机制研究[D];北京邮电大学;2013年
2 董永吉;面向资源优化的分层式高速报文解析技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
3 程祥;高效可靠的虚拟网络映射技术研究[D];北京邮电大学;2013年
4 卿苏德;网络虚拟化映射算法研究[D];北京邮电大学;2013年
5 狄浩;虚拟网络的高效和可靠映射算法研究[D];电子科技大学;2013年
6 高明;SDN的ForCES实现及服务部署研究[D];浙江大学;2014年
7 张佳玮;业务驱动的频谱灵活光网络资源优化技术研究[D];北京邮电大学;2014年
8 董健康;面向云数据中心的虚拟机调度机制研究[D];北京邮电大学;2014年
9 裘晓峰;基于WEB资源的未来网络安全服务研究[D];北京邮电大学;2014年
10 卢波;虚拟网络映射策略与算法研究[D];北京邮电大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘宝辰;高性能数据包捕获系统的研究与实现[D];上海交通大学;2013年
2 余学涛;基于云计算背景下高效流媒体服务器的研究和实现[D];上海交通大学;2012年
3 王小敏;基于局部优化策略的IP网络拥塞控制技术研究与实现[D];北京邮电大学;2012年
4 龚光敏;一种P2P视频点播系统的日志分析子系统设计与实现[D];华中科技大学;2013年
5 梁科辉;网络组件资源管控接口的设计与实现[D];北京交通大学;2014年
6 田金川;基于OpenFlow的可控组播的研究与实现[D];南京理工大学;2014年
7 戴国伟;SDN架构中基于ForCES模型的资源管理机制研究[D];浙江工商大学;2014年
8 代游;SDN控制架构及应用开发的研究和设计[D];浙江工商大学;2014年
9 盛权;基于性能模型的服务链构建方法及自动化研究[D];浙江工商大学;2014年
10 高强;软件定义网络的分布式控制及上层寻址方式研究[D];浙江工商大学;2014年
,本文编号:1675782
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1675782.html