基于SDN的承载网技术研究

发布时间：2017-06-14 16:15

  本文关键词：基于SDN的承载网技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通信技术的发展给社会带来了巨大的益处,同时人们对未来网络也有了更高的要求,希望网络具有更好的扩展性,底层设备更具通用性,能够快速部署一系列有特色的、动态的应用或者服务。然而,现有的网络架构很难满足这些需求,因此需要设计一种新型的未来承载网结构,满足人们对未来网络的要求。 在调研过程中我们发现,随着网络的进化,层次划分变得模糊,不同层次的网络功能逐渐融合,未来承载网目前虽然没有明确的定义,但是它在未来网络架构中与目前网络层次中的承载网意义并不相同。我们认为未来承载网应该是一种能够高效地承载未来网络业务的网络基础设施,能够承载海量的节点和设备,提供不同等级的内容和服务。未来承载网将是未来网络架构的核心,也是本文研究的重点。本文的主要内容如下： (1)我们调研了国内外相关研究机构的研究成果和企业厂商的解决方案,对其中比较典型的架构模型进行了介绍和总结对比。纵观这些研究成果可以发现,SDN (Software Defined Network,软件定义网络)、NFV (Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)等技术在构建未来网络架构的过程中起到了非常关键的作用,所以本文也对这几种关键技术进行了相应介绍。 (2)针对目前网络存在的资源利用率低、可扩展性差以及新应用部署困难等问题,提出了一种未来承载网架构——OCN (Open Converged Network,开放融合网络)。该架构主要由应用模块、编排协调系统、控制模块、计算模块和通用硬件基础设施组成,是一种基于SDN结构扩展的网络架构,具有开放灵活的特点,可以满足未来网络的需求。我们阐述了OCN架构的各个组成部分和一些技术细节,讨论了该架构的业务配置周期和设备通用性、可扩展性和可用性以及安全性等问题。最后,通过仿真实验,对OCN架构和传统路由机制的时延和单点故障管理等性能进行了对比验证,结果表明该架构性能有较明显的改善。 (3)为了进一步提高OCN架构性能,对网络中普遍存在的负载均衡问题进行了相关研究。首先介绍了几种典型的负载均衡算法,之后对比了自然生态系统中物种种群数量和虚拟网络中节点负载数量之间的相似关系,利用OCN架构业务配置便捷和集中控制管理的特点,提出了一种基于生态系统Lotka-Volterra模型进行改进的负载均衡算法。最后对该算法进行了仿真实验验证,结果表明,通过调节参数,本文提出的负载均衡算法能够有效地缩短节点利用率曲线收敛时间,在系统高负荷运转的同时避免了系统拥塞。
【关键词】：未来承载网 网络架构 SDN 负载均衡算法
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 选题背景及意义10-12
• 1.1.1 传统网络的瓶颈10
• 1.1.2 承载网10-12
• 1.2 工作内容及成果12
• 1.3 论文组织结构12-14
• 第二章 未来承载网架构关键技术及研究现状14-26
• 2.1 未来网络架构研究现状14-18
• 2.1.1 ITU-T对未来网络的要求14-15
• 2.1.2 几种典型的未来网络架构15-18
• 2.2 网络虚拟化、SDN、云计算等关键技术概述18-23
• 2.2.1 网络虚拟化18-19
• 2.2.2 SDN19-21
• 2.2.3 云计算21-22
• 2.2.4 NFV22-23
• 2.3 本章小结23-26
• 第三章 未来承载网架构设计26-44
• 3.1 具有开放特点的未来承载网架构26-32
• 3.1.1 应用模块27
• 3.1.2 编排协调系统27
• 3.1.3 控制模块27-30
• 3.1.4 计算模块30-32
• 3.2 OCN架构关键性能讨论32-35
• 3.2.1 业务配置周期和设备通用性32
• 3.2.2 可扩展性和可用性32-34
• 3.2.3 安全性34-35
• 3.3 OCN架构仿真验证35-41
• 3.3.1 仿真实验环境35-36
• 3.3.2 仿真参数选择36
• 3.3.3 仿真验证及分析36-41
• 3.4 本章小结41-44
• 第四章 基于生态Lotka-Volterra模型的负载均衡算法44-58
• 4.1 负载均衡算法44-46
• 4.1.1 负载均衡概述44-45
• 4.1.2 负载均衡分类45
• 4.1.3 典型负载均衡算法45-46
• 4.2 生态系统模型46-49
• 4.2.1 种群生长模型46-47
• 4.2.2 Lotka-Volterra模型47-49
• 4.3 基于生态模型的负载均衡算法49-53
• 4.3.1 基于生态Lotka-Volterra模型的负载均衡算法49-52
• 4.3.2 算法步骤52-53
• 4.4 算法验证和结果分析53-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 本文总结58-59
• 5.2 下一步研究59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 攻读学位期间发表的学术论文66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王淑玲;李济汉;张云勇;房秉毅;;SDN架构及安全性研究[J];电信科学;2013年03期

2 胡益红;蒋加伏;赵嘉;;一种基于生态捕食模型的网络负载平衡算法[J];计算机工程与应用;2010年19期

3 谢高岗;张玉军;李振宇;孙毅;谢应科;李忠诚;刘韵洁;;未来互联网体系结构研究综述[J];计算机学报;2012年06期

  本文关键词：基于SDN的承载网技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：449952