基于NetMagic平臺(tái)的SDN交換機(jī)交換模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 17:50
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,封閉的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)置了過多的復(fù)雜協(xié)議,增加了運(yùn)營(yíng)商定制優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的難度。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software defined network,SDN)利用分層的思想,將數(shù)據(jù)與控制相分離。以O(shè)penflow為主的SDN架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的分離,促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的研究與發(fā)展。但由于數(shù)據(jù)平面無(wú)法改變,Openflow協(xié)議的版本更新,都在前一版本上加入更多的字段,日趨復(fù)雜。為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)平面可編程的需求,數(shù)據(jù)平面可編程的研究也逐漸開始。本論文基于NetMagic網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使用Verilog硬件描述語(yǔ)言,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)中的交換模塊,得到一個(gè)具備數(shù)據(jù)平面配置能力的SDN交換機(jī)。該系統(tǒng)可支持有限的數(shù)據(jù)平面配置與多級(jí)流表功能。論文針對(duì)NetMagic平臺(tái)的特點(diǎn)、課題需求和常見協(xié)議的特點(diǎn)進(jìn)行需求分析,確定系統(tǒng)的功能需求和性能需求;接著確定系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作流程和擴(kuò)展模式,進(jìn)行分層的概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì);然后進(jìn)行硬件測(cè)試和仿真測(cè)試,檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平面配置能力的有效性和局限性。最后對(duì)論文進(jìn)行了總結(jié)和展望。
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-4?NetMagic平臺(tái)的整體架構(gòu)??NetMagic平臺(tái)從設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上可具體分為硬件報(bào)文處理和軟件配置管理兩??大部分
了避免因協(xié)議更改引起多次開發(fā),交換機(jī)也需要具備一定的協(xié)議可配置能力,以??靈活支持實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中不同協(xié)議乃至新協(xié)議的報(bào)文處理。??項(xiàng)目基于NetMagic平臺(tái),設(shè)計(jì)了?SHS。如圖3-1所示,SHS在報(bào)文交換通??道使用默認(rèn)協(xié)議配置時(shí),整體為支持部分OpenFlow協(xié)議的SDN交換機(jī),另外,??對(duì)于其它協(xié)議配置功能,SHS控制平面提供協(xié)議及流表的配置接口。??報(bào)文交換通道???(?open!?ovv??—?NMAC??|?|?NMAC?協(xié)?NetMagic??f?^?iXAH?I?^管速模塊一??SHS控制平面??|通用數(shù)據(jù)鏈路?;?j??^?輸入控制I?輸出控制??f?:,?,:?f?:,?“?‘‘?FPGA?????I?ip?,,?”?SHS教據(jù)平面??SHS??圖3-1?SHS整體架構(gòu)??從整體看,SHS由SHS控制平面和SHS數(shù)據(jù)平面組成。SHS控制平面為運(yùn)??行在外部主機(jī)的軟件部分
圖3-2報(bào)文交換通道用例圖??將上述功能性需求整理并結(jié)合交換機(jī)的使用方式,得到SHS的報(bào)文交換通??道的用例圖,如圖3-2所示。??報(bào)文交換通道的用戶角色有控制方和報(bào)文發(fā)送方兩種,控制方進(jìn)行交換機(jī)配??置,報(bào)文發(fā)送方提供待處理的報(bào)文?刂品截(fù)責(zé)報(bào)文交換通道的配置,即通過流??表下發(fā)API和底層的NMAC協(xié)議,將配置輸入到報(bào)文交換通道中,報(bào)文交換通??15??
本文編號(hào):3069546
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-4?NetMagic平臺(tái)的整體架構(gòu)??NetMagic平臺(tái)從設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上可具體分為硬件報(bào)文處理和軟件配置管理兩??大部分
了避免因協(xié)議更改引起多次開發(fā),交換機(jī)也需要具備一定的協(xié)議可配置能力,以??靈活支持實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中不同協(xié)議乃至新協(xié)議的報(bào)文處理。??項(xiàng)目基于NetMagic平臺(tái),設(shè)計(jì)了?SHS。如圖3-1所示,SHS在報(bào)文交換通??道使用默認(rèn)協(xié)議配置時(shí),整體為支持部分OpenFlow協(xié)議的SDN交換機(jī),另外,??對(duì)于其它協(xié)議配置功能,SHS控制平面提供協(xié)議及流表的配置接口。??報(bào)文交換通道???(?open!?ovv??—?NMAC??|?|?NMAC?協(xié)?NetMagic??f?^?iXAH?I?^管速模塊一??SHS控制平面??|通用數(shù)據(jù)鏈路?;?j??^?輸入控制I?輸出控制??f?:,?,:?f?:,?“?‘‘?FPGA?????I?ip?,,?”?SHS教據(jù)平面??SHS??圖3-1?SHS整體架構(gòu)??從整體看,SHS由SHS控制平面和SHS數(shù)據(jù)平面組成。SHS控制平面為運(yùn)??行在外部主機(jī)的軟件部分
圖3-2報(bào)文交換通道用例圖??將上述功能性需求整理并結(jié)合交換機(jī)的使用方式,得到SHS的報(bào)文交換通??道的用例圖,如圖3-2所示。??報(bào)文交換通道的用戶角色有控制方和報(bào)文發(fā)送方兩種,控制方進(jìn)行交換機(jī)配??置,報(bào)文發(fā)送方提供待處理的報(bào)文?刂品截(fù)責(zé)報(bào)文交換通道的配置,即通過流??表下發(fā)API和底層的NMAC協(xié)議,將配置輸入到報(bào)文交換通道中,報(bào)文交換通??15??
本文編號(hào):3069546
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