發(fā)布時(shí)間：2018-04-05 00:26

  本文選題：軟件定義網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：流量調(diào)度　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模發(fā)展在為人們帶來(lái)豐富網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的同時(shí),也使網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)量和帶寬流量急劇增大,流量調(diào)度是提升網(wǎng)絡(luò)效率和控制能力的一項(xiàng)重要技術(shù)。傳統(tǒng)的流量調(diào)度在全局協(xié)調(diào)、靈活性等方面存在不可避免的問(wèn)題。SDN(Software DefinedNetworking,軟件定義網(wǎng)絡(luò))技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)分為應(yīng)用層、控制層和數(shù)據(jù)層,極大的提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性�；�于SDN的流量調(diào)度可以通過(guò)合理的調(diào)度數(shù)據(jù)流以提高帶寬利用率從而避免產(chǎn)生擁塞,也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行精細(xì)化控制,動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量的實(shí)時(shí)變化。因此,SDN流量調(diào)度對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)性能具有重要的研究意義。本文基于SDN流量調(diào)度,從SDN多控制器角度對(duì)其進(jìn)行了如下研究工作:(1)詳細(xì)對(duì)SDN中的OpenFlow通信協(xié)議進(jìn)行研究,對(duì)SDN交換機(jī)和多流表結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)發(fā)流程進(jìn)行了分析。并從負(fù)載均衡的角度對(duì)SDN流量調(diào)度的兩種方式進(jìn)行了探討,分析得知SDN流量調(diào)度的核心在于對(duì)多控制器負(fù)載均衡的研究。(2)本文在動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法中加入靜態(tài)負(fù)載信息,由此引出了一種分布式多控制器負(fù)載均衡架構(gòu) DLCA(Distribute Load-Balance Controller Architecture),該架構(gòu)由頂層負(fù)載均衡系統(tǒng)和底層的控制器層系統(tǒng)組成,每層內(nèi)部又由各種不同功能的模塊構(gòu)成,并對(duì)各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了研究,使這一架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)多控制器的負(fù)載均衡。(3)本文將Raft選舉算法與SDN多控制器進(jìn)行了結(jié)合,使其能夠運(yùn)用選舉算法從DLCA架構(gòu)中的多控制器中選舉出負(fù)載均衡器。(4)論文對(duì)DLCA架構(gòu)進(jìn)行了負(fù)載均衡算法和選舉算法的Mininet仿真。仿真結(jié)果表明,DLCA架構(gòu)的負(fù)載均衡器系統(tǒng)能夠維持控制器層的負(fù)載均衡,并且在某個(gè)控制器過(guò)載或負(fù)載均衡器故障時(shí),選舉算法可以從控制器中選舉出新的負(fù)載均衡器以接替它,從而繼續(xù)維持系統(tǒng)的流量負(fù)載均衡。
[Abstract]:The large-scale development of network not only brings rich network experience, but also increases the number of network services and bandwidth traffic. Traffic scheduling is an important technology to improve network efficiency and control ability.Traditional traffic scheduling has some unavoidable problems in global coordination and flexibility. SDNN Software defined Network (Software defined Network) technology divides the network into application layer, control layer and data layer, which greatly improves the flexibility and expansibility of the network.The traffic scheduling based on SDN can improve the bandwidth utilization and avoid congestion by scheduling the data stream reasonably. It can also fine control the network traffic and dynamically adapt to the real-time change of network traffic.Therefore, SDN traffic scheduling is of great significance in improving network performance.In this paper, based on SDN traffic scheduling, the following research work is done from the view of SDN multi-controller: 1) the OpenFlow communication protocol in SDN is studied in detail, and the structure and forwarding flow of SDN switch and multi-stream table are analyzed.From the point of view of load balancing, this paper discusses two ways of SDN traffic scheduling, and finds out that the core of SDN traffic scheduling is the research of multi-controller load balancing.) in this paper, static load information is added to the dynamic load balancing algorithm.Thus, a distributed multi-controller load balancing architecture, DLCA(Distribute Load-Balance Controller Architecture, is introduced. The architecture consists of a top-level load balancing system and a low-level controller layer system, and each layer is composed of various modules with different functions.And the specific implementation of each module is studied, so that the framework can achieve multi-controller load balancing. (3) this paper combines the Raft election algorithm with the SDN multi-controller.So that it can use the election algorithm to select load balancer from the multiple controllers in the DLCA architecture. This paper simulates the load balancing algorithm and the election algorithm of the DLCA architecture by Mininet.The simulation results show that the load balancer system based on DLCA can maintain the load balance of controller layer, and when a controller overload or load balancer failure, the election algorithm can select a new load balancer from the controller to replace it.Thus continue to maintain the system traffic load balance.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.0

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本文編號(hào)：1712392