軟件定義網(wǎng)絡（Software Defined Networking,SDN）對傳統(tǒng)交換機的功能進行了優(yōu)化,將控制功能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能解耦合,形成了控制平面與數(shù)據(jù)平面�？刂破矫嬗梢粋�或者多個控制器組成,數(shù)據(jù)平面由OpenFlow交換機組成。SDN網(wǎng)絡的正常運行依賴于控制器與交換機之間的正常通信,承載控制器與交換機間的通信的網(wǎng)絡被稱為控制網(wǎng)絡,其由控制器、控制路徑和OpenFlow交換機組成。其中,一條控制路徑是指由控制器與單個交換機通信所經(jīng)過的中間節(jié)點和鏈路組成的路徑。隨著網(wǎng)絡用戶的增多與網(wǎng)絡規(guī)模的擴大,網(wǎng)絡中的請求越來越密集,單個控制器的處理能力有限,難以在要求的時間內(nèi)對所有請求作出響應,于是多控制器SDN網(wǎng)絡被提出。在多控制器SDN中,多個控制器協(xié)同工作,每個控制器分別處理一部分的網(wǎng)絡請求,從而滿足大規(guī)模網(wǎng)絡的處理需求。雖然單控制器的性能瓶頸問題得到緩解,但是SDN網(wǎng)絡的生存性依然面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。一旦控制網(wǎng)絡中的組件發(fā)生故障,控制器與交換機的連接可能失效,交換機無法向控制器獲取轉(zhuǎn)發(fā)流表項,從而導致網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)包的超時甚至丟失。控制網(wǎng)絡中的組件故障主要包含控制器故障與控制路徑故障,其中控... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＳＤＮ網(wǎng)絡架構??６??

２．?１．４?ＳＤＮ控制路徑與控制網(wǎng)絡??控制器與它所管理的每個交換機之間都有一條通信路徑用于信息的交互，這??條路徑被稱為控制路徑。圖２－４展示了兩種類型的控制路徑，第一種控制路徑與??物理網(wǎng)絡相互獨立，是一條專用于控制器與轉(zhuǎn)發(fā)設備互相發(fā)送消息的路徑，通常??稱這種控制路徑為帶外控制路徑，如圖２－４（ａ）所示，采用帶外控制路徑的控制網(wǎng)??絡則被稱為帶外控制網(wǎng)絡。第二種控制路徑復用物理網(wǎng)絡，控制路徑上的每一個??節(jié)點和鏈路都來自數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡中的節(jié)點與鏈路，被稱為帶內(nèi)控制路徑，如圖２－??４（ｂ）所示，采用帶內(nèi)控制路徑的控制網(wǎng)絡為帶內(nèi)控制網(wǎng)絡。??？?卜Ｉ??＼?？??＾￣￣％）Ａ??（ａ）帶外控制方式?（ｂ）帶內(nèi)控制方式??＿控制器交換機?鏈路?？控制路徑??圖２－４?ＳＤＮ中的兩種控制路徑??本文研究帶內(nèi)控制網(wǎng)絡，對于一個ＳＤＮ網(wǎng)絡Ｇ?＝?（�。澹�，本文采用一個無向??加權圖＝＝?（Ｋ，ＥＣ）來表示其控制網(wǎng)絡，其中每條邊的權值代表該鏈路的傳輸時??延

圖３－１多控制器ＳＤＮ網(wǎng)絡拓撲結(jié)構??目前關于控制器的備份策略有兩種，一種是為主控制器配置專用備份控制器，??圖３－２展示了這種備份思路中需要解決的問題。Ｃ１是主控制器，ＳＣＩ和ＢＣ２是備??份控制器，一旦Ｃ１發(fā)生故障，ＳＣＩ或者ＢＣ２都可以代替Ｃ１成為新的主控制器，然??而這兩個備份控制器帶給網(wǎng)絡的生存性是不同的。如果ＢＣ１被選為新的主控制器，??鏈路故障２只會導致一個交換機失去連接，而如果ＳＣ２成為新的主控制器，很顯??然鏈路故障２將導致Ｓ２與全部交換機失去連接。因此，備份控制器的部署位置??將影響控制網(wǎng)絡在鏈路故障下的生存性，如何選取備份控制器的位置對網(wǎng)絡性能??至關重要。??Ｃｌ?ＢＣ１?ＢＣ２??、會?＾?１?＾?：：??——??控制器交換機控制路徑—??圖３－２備份控制器部署位置??１７??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡中北向接口語言綜述[J]. 于洋,王之梁,畢軍,施新剛,尹霞.  軟件學報. 2016(04)
[2]軟件定義網(wǎng)絡（SDN）研究進展[J]. 張朝昆,崔勇,唐翯翯,吳建平.  軟件學報. 2015(01)

碩士論文
[1]基于SDN的多限制多路徑QoS路由算法研究[D]. 孔德慧.北京郵電大學 2018
[2]多域SDN中基于共享機制的控制器故障恢復方法[D]. 李佳聰.北京郵電大學 2018
[3]基于OpenFlow的軟件定義網(wǎng)絡路由技術研究[D]. 朱超.中國科學技術大學 2014
[4]模擬退火算法的研究及其應用[D]. 馮玉蓉.昆明理工大學 2005



本文編號：3368418