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《北京交通大学》 2017年
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面向数据中心网络的半集中式SDN路由技术研究

田野  
【摘要】:在SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)体系架构中网络控制功能从网络设备(交换机/路由器)分离出来,集中到中心节点控制器上,交换机只负责数据平面的功能(通过流表进行数据转发)。在大规模的数据中心网络中,路由/流表的计算和分发完全由中心控制器完成,控制器成为了网络的性能瓶颈点和脆弱点。为解决上述问题,本文提出了面向数据中心网络的半集中式SDN路由技术。其主要思想为:每个SDN交换机节点不需要控制器的参与,可以自主构建一个基础流表。基于基础流表,SDN交换机就可以完成基本的数据转发工作,而控制器负责更高级的路由选路工作(故障处理、安全、QoS等),从而有效减轻控制器负担。此外,及时检测和恢复网络故障又是评价网络实用价值的一个重要指标,在数据中心网络中,短时的链路失效会带来巨大的经济损失,有必要研究SDN网络中的故障检测和恢复技术。因此本文针对SDN控制器的高级选路工作中的故障处理机制展开研究,对比分析了现有故障处理机制的不足,在基础流表的基础上设计了一套局部迂回故障处理机制。基于该机制,控制器能够及时检测到链路故障,并在极短的时间内实现故障恢复,实现控制器高级路由选路工作中的故障处理。本文所提出的半集中式SDN路由技术最终基于Ryu控制器以及mininet仿真平台从控制器负载、链路故障恢复时间等方面进行了性能测试。测试结果表明:该方案能够有效降低控制器负载,所设计的局部迂回故障恢复机制,能够及时有效地进行故障恢复。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP393.0

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