基于软件定义网络的无线网络移交技术研究

发布时间：2017-05-26 08:14

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【摘要】：近年来,无线网络覆盖日益广泛,用户数量增长迅速。如何高效部署WLAN (Wireless Local Area Networks,无线局域网络)已成为学术界、企业和各运营商的热点研究问题。然而,由于受到TCP/IP协议簇以及传统网络设备的限制,传统的WLAN组网方式存在一些问题,例如,当用户漫游(移交)时,由于用户终端网卡信息的变化,当前网络服务势必会中断,降低了无线网络的服务质量和用户体验。本文针对传统WLAN组网中的用户移交问题,开展了基于SDN(Software-Defined Networking,软件定义网络)的无线移交技术研究。基于SDN的网络架构将传统分布式网络转变为集中式网络,通过分离网络中的数据平面和控制平面,提升了网络设备的转发能力,并能有效解决用户的接入问题。此外,SDN使网络具备可编程性,打破了传统协议簇的约束,使网络更加灵活、高效。论文提出了一种基于SDN的无线网络单网卡移交方案。单网卡指的是传统的用户终端,即一台终端只具备一块通用无线网卡。该方案中,SDN控制器实时感知网络全局拓扑的变化,并为每一条数据流规划适应于网络拓扑的传输路径,向交换机下发流表,交换机则完全根据自身流表进行转发。由于控制器掌握了网络全局拓扑,且网络设备具备可编程性,当用户发生移交时,相应的数据包被重定向至用户当前位置,实现了用户移交时数据流的正确路由。但因为用户终端只具备一块网卡,且网络控制器无缓冲机制,用户在AP间切换时会有短暂的数据中断。为此,本文还提出了一种基于SDN的无线网络双网卡方案,该方案可以使用户同时接入两个支持Openflow的无线接入点,在一定约束条件下实现了无线网络的无缝移交。
【关键词】：软件定义网络 WLAN 漫游 控制器 OpenFlow
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 相关研究现状12-15
• 1.2.1 WLAN网络移交研究现状12-14
• 1.2.2 SDN的研究现状14-15
• 1.3 本文主要工作15
• 1.4 本文组织15-17
• 第2章 背景知识介绍17-26
• 2.1 传统WLAN组网及移交机制介绍17-21
• 2.1.1 传统WLAN组网形式17-18
• 2.1.2 WLAN移交方案18-20
• 2.1.3 基于WDS的无线网络组网20-21
• 2.2 SDN技术介绍21-25
• 2.2.1 SDN基本架构21-22
• 2.2.2 OpenFlow协议概述22
• 2.2.3 SDN交换机22-24
• 2.2.4 控制器24-25
• 2.2.5 叠加网络25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 基于SDN的无线网络单网卡移交26-50
• 3.1 问题分析26-28
• 3.1.1 传统校园网WLAN组网问题26-28
• 3.1.2 基于SDN的无线网络单网卡移交方案28
• 3.2 基于SDN的无线网络移交设计28-31
• 3.2.1 系统概述28-29
• 3.2.2 控制器设计29-31
• 3.2.3 SDN交换机部署31
• 3.3 基于SDN的无线网络单网卡移交实现31-40
• 3.3.1 控制器功能实现31-38
• 3.3.2 无线接入OpenFlow交换机部署38-40
• 3.4 基于SDN无线网络单网卡移交测试40-49
• 3.4.1 功能测试41-44
• 3.4.2 基于JPerf的网络性能测试44-48
• 3.4.3 性能对比48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 基于SDN的无线网络双网卡移交50-61
• 4.1 基于SDN的无线网络双网卡移交方案50
• 4.2 基于SDN的无线网络双网卡移交设计50-53
• 4.2.1 设计概述50-51
• 4.2.2 控制器设计51
• 4.2.3 客户端设计51-53
• 4.3 基于SDN的无线网络双网卡移交实现53-55
• 4.3.1 控制器功能实现53-54
• 4.3.2 客户端功能实现54-55
• 4.4 基于SDN的无线网络双网卡移交测试55-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 总结与展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果66

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本文编号：396206