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《石家庄铁道大学》 2019年
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基于OpenVirteX网络虚拟化平台的改进设计与实现

齐赛赛  
【摘要】:随着5G时代的到来,数据中心的规模将不断增大,承载的业务种类不断增多。数据中心网络在网络管理和资源调度等方面将面临新的挑战,利用传统方式管理5G时代数据中心这种复杂网络是不合理的,软件定义网络(Software Defined Network,SDN)与网络虚拟化的结合为解决此问题提出了新思路。根据上述问题,依托中国电子科技集团公司第五十四研究所相关课题项目,针对OpenVirteX软件内部使用的路由策略并不适用于5G时代高可靠低时延场景的通信需求,而且使用OpenVirteX创建虚拟网络时,过程复杂不够灵活,不利于大规模部署该项技术的状况,展开对基于SDN架构的网络虚拟化平台OpenVirteX的研究。主要工作如下。首先,对OpenVirteX固有的路由系统进行分析,发现该系统仅提供以跳数为选路依据的SPF算法,不能满足5G时代高可靠低时延通信场景需求。针对此问题并结合项目的实际需求,本文提出了基于网络状态测量模块的改进蚁群算法路由策略,即在OpenVirteX固有的路由系统上添加一个网络状态测量模块和支持QoS功能的改进蚁群路由算法,使该算法能够利用网络状态测量模块提供的实时数据,选择一条具有高可靠低时延特性的传输路径。实验表明:改进的QoS路由策略比固有的SPF算法所选出的物理路径具有更低的时延和丢包率,更加满足5G时代高可靠低时延通信场景需求。其次,在应用过程中发现,用户在使用OpenVirteX创建虚拟网络时,需要命令行来实现,过程复杂不够灵活,导致用户体验较差。针对此问题并依托实际的工程背景,本文根据SDN架构的可编程特性,实现了一套云虚拟网络系统,该系统主要包括基于OpenVirteX的虚拟网络管理模块与基于ONOS控制器的虚拟网络呈现模块。实验表明:用户能够灵活方便地使用云虚拟网络系统,可视化创建和查看虚拟网络。最后,通过搭建基于OpenVirteX的SDN仿真实验平台,进行实验验证。实验结果表明,利用云虚拟网络系统能够可视化创建具有高可靠低时延特性的虚拟网络,对OpenVirteX进行的二次开发均已达到项目要求。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP393.01;TN929.5

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