面向软件定义光网络传输下的硬件节点结构和保护机制

发布时间：2017-07-18 20:17

  本文关键词：面向软件定义光网络传输下的硬件节点结构和保护机制

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【摘要】：大数据时代的到来,让光网络面临许多新的挑战：光网络要提高动态适应能力来面对逐渐增加的高突发业务；光网络要具备灵活扩展能力来适应大规模组网；业务带宽的多变需要光网络具备灵活栅格的弹性调节能力。同时,在软件定义光网络蓬勃发展下,给光网络面对这些挑战带来了新的契机。软件定义网络的可编程扩展能力能够很好的控制网络中的硬件节点,同时能够兼容弹性光网络。软件定义网络和光网络的结合,可以很大程度上去解决上述所面对的这些问题。 本文针对上文所述问题,结合软件定义网络的思想,设计开发了软件架构,参与搭建了软件定义光网络的实验平台。由于光层和电层的属性不同,我们依据光的特性,把OpenFlow协议从IP层扩展到光层,从而使软件定义网络的架构下控制器能够控制光网络节点,以满足光网络的特殊需求。此外,对于软件平台下的硬件节点进行详细的阐述,同时对于节点故障问题进行深入探讨。具体的工作成果如下： 1)基于软件定义光网络,设计了软件中的Switch模块,开发了Switch模块部署时能够控制底层硬件节点的接口程序,从而实现了整个平台对于底层硬件资源信息的掌握和控制。同时制定了为Switch模块在光层中应用的OpenFlow协议扩展方案。基于软件定义光网络软件平台,完成了底层硬件平台搭建和多域的组网。 2)依据整个实验平台中硬件节点结构功能,实现了不同结构功能硬件节点的可编程控制,同时完成了自主搭建开发新型的可变带宽光交叉节点,新的光节点可以很好的适应于软件定义光网络,并且实现了可变带宽的弹性控制。 3)针对软件定义光网络下的硬件节点故障问题,提出了一种依靠传统光网络设备来实现网络功能虚拟化的方案。方案中设计了新的节点结构,很好的实现了网络虚拟化的功能和网络中数据包的预处理。这个方案通过上层虚拟网络,减少了硬件对于网络的限制,降低了节点故障对网络带来的影响。
【关键词】：软件定义光网络 硬件节点 网络功能虚拟化 数据中心
【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】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 软件定义光网络简介9-12
• 1.2.1 软件定义网络简介10-11
• 1.2.2 软件定义网络在光网络中应用和发展11-12
• 1.3 光网络传输下硬件节点的发展和研究现状12-14
• 1.4 论文组成和主要工作14-16
• 1.4.1 论文组成14-15
• 1.4.2 主要工作15-16
• 第二章 基于软件定义光网络的软件设计16-26
• 2.1 软件设计需求16
• 2.2 软件架构16-20
• 2.2.1 网管模块17
• 2.2.2 NOX控制器模块17-18
• 2.2.3 Switch模块18-19
• 2.2.4 FlowVisor模块19-20
• 2.3 Switch后台模块设计20-24
• 2.3.1 设计流程21-22
• 2.3.2 Switch与硬件节点状态图22-23
• 2.3.3 程序流程23-24
• 2.4 小结24-26
• 第三章 软件定义光网络传输下的硬件节点26-37
• 3.1 软件定义光网络中硬件节点的实现26-30
• 3.1.1 硬件光节点的结构26-29
• 3.1.2 硬件节点的可编程控制29-30
• 3.2 软件定义光网络中硬件节点的保护30-36
• 3.2.1 传统光节点的保护30-31
• 3.2.2 网络功能虚拟化架构31-35
• 3.2.3 网络功能虚拟化实现步骤35-36
• 3.3 小结36-37
• 第四章 软件定义光网络实验平台37-48
• 4.1 实验平台架构37-41
• 4.1.1 硬件平台设备组成37-40
• 4.1.2 网络结构40-41
• 4.2 OpenFlow协议扩展方案41-43
• 4.3 实验平台功能展示43-47
• 4.4 小结47-48
• 第五章 工作总结与展望48-50
• 5.1 全文总结48-49
• 5.2 研究展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 攻读硕士学位期间的学术成果54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 黄海清;李维民;杨种山;;下一代ROADM的结构与技术[J];光通信技术;2013年05期

2 纪越峰;张杰;赵永利;;软件定义光网络(SDON)发展前瞻[J];电信科学;2014年08期

3 黄海清;李维民;;ROADM结构与技术的演进[J];光通信技术;2012年10期

4 张杰;赵永利;;软件定义光网络技术与应用[J];中兴通讯技术;2013年03期

5 吴承治;罗正华;;可编程的网络——软件定义网络[J];现代传输;2013年04期

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本文编号：559611