虛擬網(wǎng)絡映射是SDN網(wǎng)絡虛擬化的一個重要的組成部分。但在目前,仍然有許多網(wǎng)絡并非全部由SDN設備組成,這類網(wǎng)絡被稱為混合網(wǎng)絡�，F(xiàn)有的虛擬網(wǎng)絡映射算法只能在混合網(wǎng)絡中由SDN設備組成的部分上運行,因為現(xiàn)有的算法只考慮了 SDN設備的特征,并沒有考慮利用非SDN設備。如果網(wǎng)絡中的非SDN設備數(shù)量比較多,已有算法的運行時間會比較長,并且虛擬網(wǎng)絡請求的接受率比較低。這些缺點不利于在混合網(wǎng)絡中基于SDN網(wǎng)絡虛擬化的應用。為了解決以上的問題,本文做了如下的工作:1)對基于SDN虛擬網(wǎng)絡映射問題、相關(guān)算法和研究現(xiàn)狀進行了綜述。對在混合網(wǎng)絡中的虛擬網(wǎng)絡映射問題進行了數(shù)學建模。2)在為非SDN設備使用外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件的基礎上,對常用的一階段虛擬網(wǎng)絡映射算法vnmFlib進行了改進。給出了vnmFlib-Hybrid算法。算法在映射求解的過程中,如果發(fā)現(xiàn)非SDN設備與外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件符合映射條件與需求,把非SDN設備與外接轉(zhuǎn)發(fā)硬件當成是一個SDN設備。并在表示這個設備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上做一個需要生成配置命令的標志。如果映射完成后有配置命令生成的要求,那么自動生成相應的配置命令,依靠轉(zhuǎn)發(fā)硬件把非SDN設備的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為SDN方式。此外,還對改進的vnmFlib-Hybrid算法進行了實驗驗證。3)設計與實現(xiàn)了一個在混合網(wǎng)絡中進行虛擬網(wǎng)絡映射查找的原型系統(tǒng)。將本文改進的vnmFlib-Hybrid算法應用于這個原型系統(tǒng)中。設計了圖形界面,為用戶提供了友好的操作方式。實驗數(shù)據(jù)表明,使用本文改進的vnmFlib-Hybrid算法在混合網(wǎng)絡中進行虛擬網(wǎng)絡映射時,與原有的vnmFlib算法相比,vnmFlib-Hybrid算法運行時間的比vnmFlib算法小,虛擬網(wǎng)絡請求的接受率也比vnmFlib的算法高。這些結(jié)果說明,本文改進的vnmFlib-Hybrid算法可以有效的在混合網(wǎng)絡中進行應用。對原型系統(tǒng)的系統(tǒng)功能性與非功能性測試表明,本文設計與實現(xiàn)的原型系統(tǒng)能完成混合網(wǎng)絡中的虛擬網(wǎng)絡映射查找工作。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

圖１?－１論文結(jié)構(gòu)圖??本文共分為七個章節(jié)，全文內(nèi)容安排如下：??第一章：緒論。給出了本文的研究背景，簡要的介紹了研究內(nèi)容，然后概要??的介紹了國內(nèi)外相關(guān)方向的研究現(xiàn)況。簡述了本文所做的工作。??第二章：相關(guān)技術(shù)。對ＳＤＮ、虛擬網(wǎng)絡映射與原型系統(tǒng)涉及到的一些相關(guān)技??術(shù)進行簡要的介紹。??第三章：混合網(wǎng)絡中的虛擬網(wǎng)絡映射算法的研究。詳細介紹了本文改進的??ｖｎｍＦＩｉｂ－Ｈｙｂｒｉｄ算法＜■包含虛擬網(wǎng)絡映射問題的相關(guān)定義、數(shù)學模型、問題分析、??算法求解、實驗結(jié)果以及結(jié)論。??第四章：虛擬網(wǎng)絡映射查找原型系統(tǒng)的總體設計。對論文要實現(xiàn)的原型系統(tǒng)??進行了系統(tǒng)的功能性需求分析和非功能性需求分析。介紹了系統(tǒng)總體設計、技術(shù)??選型和數(shù)據(jù)庫設計。??第五章：虛擬網(wǎng)絡映射查找原型系統(tǒng)的詳細設計與實現(xiàn)。詳細介紹了原型系??統(tǒng)的詳細設計與實現(xiàn)方式。主要介紹了原型系統(tǒng)各個模塊的設計與實現(xiàn)方式。??第六章：系統(tǒng)測試。對本文設計與實現(xiàn)的原型系統(tǒng)進行測試。主要是進行原??

開發(fā)的ＯｐｅｎＤａｙｌｉｇｈｔ架構(gòu)。ＯｐｅｎＤａｙｌｉｇｈｔ同時也是一個著名的ＳＤＮ控制器的名??稱［１０］。??在ＯＮＦ提出的ＳＤＮ架構(gòu)中，如圖２－１所示，從上到下，主要由應用平面、??控制平面和數(shù)據(jù)平面這三個平面組成。數(shù)據(jù)平面主要是由物理實體交換機等網(wǎng)絡??元素或者設備組成�？刂破矫嬷饕怯桑樱模慰刂破鹘M成，它主要負責執(zhí)行各種??邏輯控制策略，維護ＳＤＮ全局網(wǎng)絡視圖。應用平面則是由各種基于ＳＤＮ開發(fā)的??網(wǎng)絡應用程序組成。這些應用程序主要由網(wǎng)絡用戶進行開發(fā)，網(wǎng)絡用戶開發(fā)應用??程序時，無需關(guān)心底層網(wǎng)絡設備的具體細節(jié)，只需了解ＳＤＮ控制器提供的抽象??接口即可。????「應用平面?￣１￣?、＇??Ｉ??Ｌ＿?ＳＤＮ網(wǎng)絡應用程序????＊?■?—－?■＝＝?＾??ＡＰＩ??（?｜?辦???＾??控制平面?ＳＤＮ拉制器１、??網(wǎng)絡設備??Ｖ?八?Ｊ??］「ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)議??ｆ?＜／?＾??數(shù)據(jù)平面??網(wǎng)絡硬件?網(wǎng)絡碩件?網(wǎng)絡硬件??＼??」??／??圖２＿?１?ＳＤＮ架構(gòu)??ＮＦＶ架構(gòu)主要是為了解決網(wǎng)絡運營商運營網(wǎng)絡時遇到的問題而提出的。??在傳統(tǒng)網(wǎng)絡運營商的網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡設備主要是從不同設備廠商采購的專用設備。??隨著網(wǎng)絡用戶提出各種不同的需求，網(wǎng)絡運營商提供的網(wǎng)絡服務也越來越復雜。??管理這些不同網(wǎng)絡設備所需的成本也隨之增加。ＮＦＶ架構(gòu)對此的解決方法是把??網(wǎng)絡設備的軟件與硬件進行分離，建立一個網(wǎng)絡虛擬層，通過這個虛擬層，虛擬??化網(wǎng)絡設備的硬件資源

的虛擬網(wǎng)絡可以同時存在于一個底層網(wǎng)絡中。更重要的是，這種形式的網(wǎng)絡把資??源進行抽象化，網(wǎng)絡管理員可以利用這一特性，靈活的對虛擬網(wǎng)絡進行動態(tài)調(diào)整。??圖２－２是虛擬網(wǎng)絡映射的一個示例。在圖中，其中一個由３個虛擬結(jié)點和３條??虛擬鏈路被映射至底層網(wǎng)絡中的３個ＳＤＮ交換機設備上。??圖２－２虛擬網(wǎng)絡映射示例??在將來，設施即服務ＩａａＳ?（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｓ?ａ?Ｓｅｒｖｉｃｅ）的商業(yè)模式將成為互??聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基礎。它的出現(xiàn)把傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)提供商ＩＳＰ（?Ｉｎｔｅｒｎｅｔ?Ｓｅｒｖｉｃｅ?Ｐｒｏｖｉｄｅｒ?）??分為兩個角色，一個角色是基礎設施提供商ＩｎＰ（ＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅＰｒｏｖｉｄｅｒ），另一個??角色是服務提供商ＳＰ?（Ｓｅｒｖｉｃｅ?Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）�；A設施提供商負責部署與維護網(wǎng)絡??中的各種設備。而服務提供商主要負責部署各種網(wǎng)絡協(xié)議和各種面向用戶的服務。??網(wǎng)絡虛擬化時代的服務提供商又分為三個不同的角色：虛擬網(wǎng)絡提供者、虛擬網(wǎng)??絡運營者與服務提供者。虛擬網(wǎng)絡提供者從基礎設施提供商處獲取網(wǎng)絡資源，虛??擬網(wǎng)絡運營者根據(jù)服務提供者提供的用戶需求，安裝、管理與維護虛擬網(wǎng)絡［３３］。??１０??
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本文編號：2870283