本文關(guān)鍵詞：基于TCAM的OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)已經(jīng)無法滿足人們對于網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新以及靈活性上的要求。網(wǎng)絡(luò)管理人員無法在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)體系下,部署新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。并且一旦網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)控制策略確定,很難進行修改。所有的這些問題都促使了一種全新的網(wǎng)絡(luò)體系的出現(xiàn),即軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系(SDN)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系旨在實現(xiàn)將轉(zhuǎn)發(fā)策略與硬件鏈路分離,確保網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)造性與靈活性。而OpenFlow協(xié)議就是一個非常優(yōu)秀的支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的協(xié)議。但OpenFlow協(xié)議的推廣與應(yīng)用需要有支持OpenFlow協(xié)議的路由器。并且因為OpenFlow協(xié)議產(chǎn)生的時間較短,并不能很好的支持一些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能的實現(xiàn),比如QoS。針對以上的一些問題,本文研究與分析了實現(xiàn)OpenFlow路由器所需要的關(guān)鍵技術(shù),對OpenFlow協(xié)議進行了擴展以更好的支持QOS功能的實現(xiàn),設(shè)計并實現(xiàn)了OpenFlow路由器。本文的主要工作如下：(1)對實現(xiàn)OpenFlow路由器的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究與分析。研究了適應(yīng)OpenFlow網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的報文處理體系。還重點研究了基于TCAM的路由器表項高速匹配技術(shù)。在分析當(dāng)前解決TCAM表項長度方法基礎(chǔ)上,提出了基于MPLS協(xié)議的TCAM表項長度問題解決方案。(2)研究并發(fā)現(xiàn)了OpenFlow協(xié)議在支持QoS功能上的缺陷。分析了當(dāng)前解決OpenFlow協(xié)議支持QoS功能缺陷的方法。提出了通過擴展完善OpenFLow協(xié)議來更好的支持QoS功能的方法。(3)設(shè)計并實現(xiàn)了一個OpenFlow路由器。重點設(shè)計并實現(xiàn)了路由器的軟件架構(gòu)。包括OpenFlow特有的報文轉(zhuǎn)發(fā)通道架構(gòu),表項架構(gòu)。還通過TCAM模塊的設(shè)計實現(xiàn)了路由器表項的高速匹配。(4)通過OpenFlow路由器與相關(guān)測試工具,完成了對于OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)的測試與驗證。包括OpenFlow路由器平臺基本轉(zhuǎn)發(fā)性能測試,TCAM表項長度問題解決方案對比驗證,以及支持QoS的OpenFlow協(xié)議擴展驗證。本論文通過對OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)的研究以及OpenFlow路由器的設(shè)計與實現(xiàn),解決了OpenFlow路由器在實現(xiàn)過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題,進一步促進了OpenFlow協(xié)議從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：SDN OpenFlow TCAM OpenFlow協(xié)議擴展 QoS MPLS
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 OpenFlow協(xié)議出現(xiàn)背景8-10
• 1.1.1 路由器技術(shù)發(fā)展困境8
• 1.1.2 SDN(Soflware Defined Network)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)8-9
• 1.1.3 OpenFlow協(xié)議的出現(xiàn)9-10
• 1.2 基于OpenFlow協(xié)議的SDN路由器10-11
• 1.2.1 基于OpenFlow協(xié)議的SDN路由器的意義10
• 1.2.2 基于OpenFlow協(xié)議的SDN路由器的技術(shù)重點10-11
• 1.2.3 OpenFlow路由器與QoS11
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)11-12
• 第2章 OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)研究12-25
• 2.1 OpenFlow網(wǎng)絡(luò)體系分析12-13
• 2.2 OpenFlow報文處理體系研究13-18
• 2.2.1 OpenFlow報文轉(zhuǎn)發(fā)管道13-14
• 2.2.2 傳統(tǒng)路由器報文處理體系14
• 2.2.3 OpenFlow報文處理體系14-18
• 2.3 基于TCAM的表項高速匹配技術(shù)研究18-24
• 2.3.1 TCAM介紹18-19
• 2.3.2 OpenFlow體系中的TCAM技術(shù)19-21
• 2.3.3 TCAM表項長度問題分析21
• 2.3.4 TCAM表項長度問題原解決方案21-23
• 2.3.5 采用MPLS技術(shù)的TCAM表項長度問題解決方案23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 支持QOS的OpenFlow協(xié)議擴展研究25-32
• 3.1 網(wǎng)絡(luò)QoS介紹25-26
• 3.1.1 QoS(Quality of Service)出現(xiàn)背景25
• 3.1.2 QoS(Quality of Service)相關(guān)技術(shù)25-26
• 3.2 OpenFlow協(xié)議構(gòu)架下的網(wǎng)絡(luò)QoS26-28
• 3.3 通過建立QoS控制單元支持QoS方案28-29
• 3.4 通過OpenFlow協(xié)議擴展支持QoS方案29-31
• 3.4.1 OpenFlow協(xié)議隊列(Queue)功能擴展29-30
• 3.4.2 OpenFlow協(xié)議出端口(Output)功能擴展30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 OpenFlow路由器的設(shè)計與實現(xiàn)32-57
• 4.1 基于OpenFlow協(xié)議的路由器硬件架構(gòu)32-34
• 4.1.1 OpenFlow路由器32-33
• 4.1.2 主控板硬件結(jié)構(gòu)33
• 4.1.3 網(wǎng)板硬件結(jié)構(gòu)33-34
• 4.2 OpenFlow路由器平臺軟件設(shè)計實現(xiàn)34-50
• 4.2.1 報文轉(zhuǎn)發(fā)軟件概述34-35
• 4.2.2 報文預(yù)處理軟件設(shè)計35-36
• 4.2.3 表的相關(guān)軟件設(shè)計36-41
• 4.2.4 匹配區(qū)域相關(guān)軟件設(shè)計41-45
• 4.2.5 匹配處理方式軟件設(shè)計45-46
• 4.2.6 報文處理方式軟件設(shè)計46-47
• 4.2.7 OpenFlow路由器狀態(tài)信息上送軟件設(shè)計47-49
• 4.2.8 虛擬路由器軟件設(shè)計49-50
• 4.3 TCAM設(shè)計與實現(xiàn)50-56
• 4.3.1 TCAM硬件模塊設(shè)計50-51
• 4.3.2 TCAM軟件功能設(shè)計51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)測試與驗證57-71
• 5.1 TestCenter路由性能測試工具57
• 5.2 OpenFlow路由器基本性能測試57-66
• 5.2.1 二三層轉(zhuǎn)發(fā)測試57-59
• 5.2.2 虛擬化測試59-60
• 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾韺Ρ葴y試60-62
• 5.2.4 VLAN虛擬局域網(wǎng)測試62-64
• 5.2.5 MPLS測試64-66
• 5.3 TCAM表項長度問題解決方案對比驗證66-68
• 5.4 支持QoS的OpenFlow協(xié)議擴展驗證68-70
• 5.4.1 隊列(Queue)擴展對比驗證68-69
• 5.4.2 出端口(Output)功能擴展驗證69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71
• 6.2 展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龔德良;程杰仁;王魯達;呂明娥;劉平;;基于報文頭與報文內(nèi)容的入侵檢測分析方法[J];湘南學(xué)院學(xué)報;2011年05期

2 田立勤,林闖;報文分類技術(shù)的研究及其應(yīng)用[J];計算機研究與發(fā)展;2003年06期

3 王宇亮;章洋;鄭昌文;;短報文可靠傳輸協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機工程與設(shè)計;2007年18期

4 朱國勝;余少華;;高速低功耗深度報文檢測方法[J];通信學(xué)報;2011年04期

5 谷靜;;移動IPv6數(shù)據(jù)報文頭壓縮算法的分析[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2008年19期

6 卜佑軍;王超;汪斌強;;一種采用流切割實現(xiàn)報文保序的負(fù)載均衡算法[J];計算機科學(xué);2010年12期

7 申成yN;Ping的原理及實現(xiàn)[J];信息技術(shù);2005年06期

8 董永吉;郭云飛;黃萬偉;夏軍波;;一種新的高速報文解析結(jié)構(gòu)研究[J];電子與信息學(xué)報;2013年05期

9 樊燕紅;趙立軍;;信息交換報文動態(tài)解析器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];信息技術(shù)與信息化;2013年05期

10 單征,趙榮彩,張錚;報文分類算法研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2005年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 杜阿寧;方濱興;;面向網(wǎng)絡(luò)報文流分析的頻繁項監(jiān)測技術(shù)研究[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會'2005論文集（上冊）[C];2005年

2 王艷秋;趙昭靈;蘭巨龍;;基于范圍映射和定值映射的多域報文分類算法[A];第四屆中國軟件工程大會論文集[C];2007年

3 趙宇新;蔣越;;TCP報文通信在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

4 王立志;;IPSec和GRE聯(lián)合打造下一代VPN[A];第七屆中國通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 馬云飛;IPv6需要什么樣的“舞臺”？[N];中國計算機報;2005年

2 高亮;IPv6也有隱患[N];中國計算機報;2004年

3 ;泥濘中前行[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 董永吉;面向資源優(yōu)化的分層式高速報文解析技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

2 彭艷兵;TCP宏觀平衡性研究[D];東南大學(xué);2006年

3 孫全寶;基于k-ary n-tree的硬件聚合通信技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張茂新;面向金融IT系統(tǒng)的報文自動化測試模擬器的設(shè)計與實現(xiàn)[D];江西理工大學(xué);2015年

2 龐琳;基于TTCN-3的VRRPE一致性驗證方法及協(xié)議研究實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

3 傅根;基于SOPC技術(shù)的報文解析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

4 李翔;Hotspot2.0終端上線AP端掃描功能的分析與設(shè)計[D];北京郵電大學(xué);2015年

5 王愛杰;Bonjour網(wǎng)關(guān)mDNS響應(yīng)報文處理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

6 賈文澤;HOTSPOT協(xié)議AC端GAS初始請求報文處理模塊分析與設(shè)計[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 馬驥;Hotspot2.0中報文分片傳輸模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 林一沖;mDNS查詢報文解析與代答報文模塊的分析與設(shè)計[D];北京郵電大學(xué);2015年

9 張彥龍;面向多線程分組分派的線程隊列狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

10 郝嘉;一種MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)接入適配器的研究和實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于TCAM的OpenFlow關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：275562