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《南京邮电大学》 2015年
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基于应用层策略转换一致性的SDN流表更新方法

杨云飞  
【摘要】:随着互联网的不断发展,日益复杂的网络应用和管理要求促使我们寻求一种更加高效的网络体系架构,软件定义网络(Software Defined Network,SDN)应运而生。软件定义网络将控制和转发分离,改变了原有的网络体系架构,用户可以从一个全局的角度对底层网络进行控制和操作,并可以按照需求将应用层策略部署到底层网络中。由于软件定义网络起源于Openflow技术,而流表(Flow Table)的设计和使用是Openflow技术的核心,SDN通过流表的及时更新来实现对灵活的应用层策略的支持,但是如何保持流表更新一致性一直是SDN的研究关键。本文选取了三种不同应用层策略部署方案进行分析,提出一种应用层策略转换方案,在理论上解决了控制器通用性问题和策略高效部署问题。本文并进一步对应用层策略转换方案进行拓展,研究不同策略转换的流表合并和更新一致性问题。针对不同策略转换的流表合并问题,设计了一种支持多应用层策略的两阶段流表合并算法,将同一策略或者不同策略转换的相似的流表进行合并,减少了流表的数量,在一定程度上解决了底层交换机存储空间不足的问题;针对不同策略转换的流表更新一致性问题,提出了一种支持多应用层策略的流表更新一致性方案,将合并之后的流表按照各自转换的策略在不同时间段进行更新,并使数据包在其网络传输生命周期中只按照一种策略转换的新流表或者旧流表进行处理,从而保证不同策略转换的流表更新一致性,最终实现整体的应用层策略转换一致性。仿真实验证明,支持多应用层策略的两阶段流表合并算法适用于三种实验场景:第一阶段流表合并场景、第二阶段流表合并场景和两阶段流表合并场景,并在一定程度上解决了不同策略转换的流表合并问题;支持多应用层策略的流表更新一致性方案适用于两个实验场景:变更转发路径场景和变更转发端口场景,并在一定程度上解决了不同策略转换的流表更新一致性问题。
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP393.02

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