近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜化,成千上萬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以不同的方式來修改和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,執(zhí)行復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能,并導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的易錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證與測(cè)試領(lǐng)域已經(jīng)越來越受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)急速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)急速增長(zhǎng),變的越來越復(fù)雜,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也同時(shí)越來越高,網(wǎng)絡(luò)也需要發(fā)展來適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的需要。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）革新了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的控制層和數(shù)據(jù)層解耦,使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以集中式控制并編程,這簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理,也進(jìn)一步推動(dòng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證領(lǐng)域的發(fā)展。在數(shù)據(jù)層驗(yàn)證與測(cè)試上,SDN使得實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層驗(yàn)證與測(cè)試更為方便與可行的同時(shí),也要求數(shù)據(jù)層驗(yàn)證與測(cè)試更高的實(shí)時(shí)更新處理效率。當(dāng)前的研究在實(shí)時(shí)驗(yàn)證與測(cè)試的實(shí)時(shí)更新效率上都有著瓶頸,并且難以擴(kuò)展到多域或者多層級(jí)SDN網(wǎng)絡(luò)中去。本文首先提出了基于多終端二進(jìn)制決策圖（MTBDD）的預(yù)處理工具Pre Checker,在高效動(dòng)態(tài)劃分等價(jià)類的同時(shí),檢測(cè)消除規(guī)則間的沖突,結(jié)合基于等價(jià)類的網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證方法,使其更新效率進(jìn)一步提高。其次,將MTBDD結(jié)構(gòu)的頭空間等價(jià)類動(dòng)態(tài)劃分方法引入到數(shù)據(jù)層測(cè)試中,提高了動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)包生成效率。另外,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于頭空... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))的三層模型。

圖1-1 SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))的三層模型。1)匹配域,匹配域包含著確定一條流的具體信息(數(shù)據(jù)包頭域加上入端口),用來匹配進(jìn)入到交換機(jī)的數(shù)據(jù)包,我們向匹配域填充數(shù)據(jù)來確定我們想要去控制的流,匹配域中存在著通配符選項(xiàng)來進(jìn)一步對(duì)較粗粒度的流進(jìn)行控制,但同時(shí)又產(chǎn)生了交叉控制的問題;

軟件定義網(wǎng)絡(luò)中,結(jié)構(gòu)如圖1-4所示,分為數(shù)據(jù)層、控制層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層相關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),提供可編程的流表,其中包含著下發(fā)的流實(shí)體規(guī)則�？刂破魑挥诳刂茖优渲媒粨Q機(jī),作為集中式控制的存在,主要承擔(dān)大量的計(jì)算和存儲(chǔ)任務(wù),并且維護(hù)著全網(wǎng)視圖。應(yīng)用層的應(yīng)用則是頂層一個(gè)個(gè)的程序,允許用戶通過編程的方式定義整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的行為。對(duì)比控制層,數(shù)據(jù)層的語義模型相對(duì)好理解,數(shù)據(jù)層反應(yīng)了所有配置對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合影響。數(shù)據(jù)層不需要結(jié)合不同廠商的不同配置語言,或者通過多種多樣的動(dòng)態(tài)協(xié)議來建模動(dòng)態(tài)行為。在數(shù)據(jù)層上主要的就是轉(zhuǎn)發(fā)表及其形成的拓?fù)溥壿�。�?dāng)給定一個(gè)拓?fù)溥壿嫼蛿?shù)據(jù)層快照的時(shí)候,能通過邏輯公式來建模整個(gè)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行推導(dǎo)。接下來對(duì)要求檢測(cè)的不變量的定義邏輯公式進(jìn)行推導(dǎo)驗(yàn)證,就能得知所要求的不變量是否滿足正確性條件。不變量指定了網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)行為的正確性條件�？梢詸z測(cè)包括存在環(huán)路,數(shù)據(jù)包可達(dá)性問題和是否繞過某個(gè)交換機(jī)等問題。對(duì)于SDN網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)層驗(yàn)證來說,和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的不同的地方在于數(shù)據(jù)的收集和驗(yàn)證的階段。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行驗(yàn)證,能通過SNMP來收集FIB的數(shù)據(jù)等。但在SDN網(wǎng)絡(luò)中就簡(jiǎn)單多了,能直接從控制器本身獲得所有插入的規(guī)則,在規(guī)則下發(fā)之前就能獲得插入規(guī)則的數(shù)據(jù),并在插入、修改或者刪除命令生效之前,提前進(jìn)行驗(yàn)證,問題規(guī)則就不會(huì)對(duì)真實(shí)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)造成不好的影響。


本文編號(hào)：3481819