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软件定义一体化网络仿真平台研究与实现

李泽旺  
【摘要】:21世纪互联网对人类生活产生的影响逐渐加大,同时人类对其的品质要求也在提高。空间网络的快速发展,有效融合空间网络与地面互联网正提上议题;同时,移动互联网突飞猛进的发展,对移动通信网络与互联网进行信息融合的需求不断增长。互联网、空间网络与移动通信网络的融合需求正逐步从互联互通、业务融合,发展到在体系结构层面的一体化的深度融合。现有的一体化网络融合技术多数为在原来解决异构网络互联方案上进行优化,并不足以有效解决结构层面一体化融合带来的资源整合和信息互联互通的问题。作为下一代互联网解决方案的软件定义网络技术(SDN,Software-Defined Networking)为一体化网络融合提供了技术支持,其转发层与控制层分离并网络智能和状态集中化的思想能够较好的解决一体化网络结构层面的架构组织的难题,同时软件定义网络中基于流表的匹配方式,有效解决了异构网络数据包转发导致的信息互通的难题。鉴于搭建一体化网络实体实验平台成本过于高昂,本文通过研究和设计,完成了在OPNET仿真平台上实现对软件定义一体化网络仿真平台的搭建。搭建过程主要分为两个部分。首先通过研究和分析,在OPNET平台完成了软件定义基本网络场景中控制器和交换机的设计与实现,并给出了几类交互数据包格式,进而设计了软件定义网络的交互流程。通过搭建基本网络仿真场景,对设计的控制器节点、交换机节点以及他们之间的交互流程进行了测试。而后结合移动通信网络和空间网络特点,设计了适用于其中的网络节点及交互流程,通过搭建部署移动通信网络和空间网络场景对各节点和交互流程进行测试,验证其可行性。最后通过结合混合搭建三类网络场景,搭建了软件定义一体化网络仿真场景,通过对网络仿真场景部署和测试,验证了使用软件定义网络技术的一体化网络仿真平台的可行性,并最终完成了软件定义一体化网络仿真平台。


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