隨著互聯(lián)網的不斷發(fā)展,各種基于互聯(lián)網的業(yè)務涌現(xiàn),傳統(tǒng)的廣域網的網絡架構,已經越來越不能滿足業(yè)務的發(fā)展需要。比如,傳統(tǒng)的廣域網網絡架構沒辦法根據應用特性,來為應用選擇最優(yōu)的路徑,同時也沒辦法實現(xiàn)路徑的保障切換功能。因此,本文提出的面向應用級QoS的SDWAN控制器,可以很好地根據應用的QoS需求,為不同的應用選擇合適的路徑。同時,本文還提出了分布式的多控制器主備機制,即使單個節(jié)點出現(xiàn)了故障,系統(tǒng)也能在很短的時間內快速恢復。而且,SDN控制器系統(tǒng)可以通過將保護切換功能下沉到與轉發(fā)節(jié)點一起部署的代理服務器來將保護切換時間優(yōu)化到一百多毫秒級別。本文的主要內容如下:首先,介紹并分析了當前SDN領域內廣受歡迎的幾款控制器的架構設計。同時分析了這幾款控制器的高可用解決方案。接著,介紹了 Segment Routing技術的基本原理,以及與SDN的結合。接著,介紹了控制器的總體架構,以及SDWAN控制器中高可用的架構設計,和改進之后的路徑保護切換功能的設計。然后,詳細介紹控制器中拓撲管理模塊,QoS管理模塊,日志發(fā)送模塊的詳細設計和實現(xiàn)。并且重點說明了高可用的控制器系統(tǒng)的實現(xiàn),和改進后的路徑保護切換功... 

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 本文的主要內容
    1.3 主要工作內容
    1.4 論文結構
第二章 SDWAN控制器關鍵技術背景研究
    2.1 SDWAN控制器與網絡架構方案
        2.1.1 傳統(tǒng)網絡架構與SDN網絡架構
        2.1.2 Google公司的B4網絡
        2.1.3 ONOS網絡操作系統(tǒng)
        2.1.4 OpenDaylight控制器
        2.1.5 思科ACI解決方案
    2.2 SDWAN控制器高可用方案
        2.2.1 分布式系統(tǒng)中高可用技術的研究
        2.2.2 常見SDN控制器高可用方案研究
    2.3 Segment Routing路由方案研究
        2.3.1 Node Segment
        2.3.2 Adjacency Segment
        2.3.3 Segment Routing與SDN結合
        2.3.4 基于MPLS標簽的路徑切換方案
第三章 面向應用級QoS的SDWAN控制器系統(tǒng)需求分析
    3.1 面向應用級QoS的SDWAN控制器的需求分析
        3.1.1 網絡場景
        3.1.2 系統(tǒng)部署
        3.1.3 需求分析總結
    3.2 面向應用級QoS的SDWAN控制器的功能需求定義和說明
        3.2.1 網絡狀態(tài)監(jiān)控
        3.2.2 面向應用級QoS的路徑計算下發(fā)與路徑保護切換
        3.2.3 高可用的控制器集群
    3.3 本章總結
第四章 面向應用級QoS的SDWAN控制器系統(tǒng)設計
    4.1 控制器系統(tǒng)簡介
        4.1.1 名詞定義
        4.1.2 控制器部署
    4.2 控制器總體架構設計
        4.2.1 模塊劃分
        4.2.2 總體結構圖
        4.2.3 各個模塊功能簡介
        4.2.4 架構設計對比
    4.3 控制器系統(tǒng)的創(chuàng)新點
        4.3.1 高可用控制器系統(tǒng)設計
        4.3.2 快速路徑保護切換設計
    4.4 北向接口模塊
        4.4.1 模塊簡介
        4.4.2 技術說明
        4.4.3 模塊設計
    4.5 南向接口模塊
        4.5.1 模塊簡介
        4.5.2 技術說明
        4.5.3 技術實現(xiàn)
        4.5.4 消息設計
        4.5.5 消息處理流程
    4.6 InsideApp功能模塊
        4.6.1 模塊簡介
        4.6.2 設計說明
        4.6.3 設計實現(xiàn)
        4.6.4 工作原理
        4.6.5 應用與控制器交互
    4.7 應用管理模塊
        4.7.1 模塊簡介
        4.7.2 模塊設計
    4.8 拓撲管理模塊
        4.8.1 模塊簡介
        4.8.2 模塊設計
    4.9 路由表和流表管理模塊
        4.9.1 模塊簡介
        4.9.2 模塊設計
    4.10 鏈路QoS管理模塊
        4.10.1 模塊簡介
        4.10.2 模塊設計
    4.11 代理服務器PMA狀態(tài)管理模塊
        4.11.1 模塊簡介
        4.11.2 模塊設計
    4.12 策略執(zhí)行模塊
        4.12.1 模塊簡介
        4.12.2 工作機制
    4.13 日志模塊
        4.13.1 模塊簡介
        4.13.2 實現(xiàn)原理
    4.14 基Zookeeper的分布式模塊
        4.14.1 模塊簡介
        4.14.2 實現(xiàn)原理
        4.14.3 高可用設計
    4.15 標簽管理模塊
        4.15.1 模塊簡介
        4.15.2 模塊設計
    4.16 應用級QoS路徑計算和路徑保護切換
        4.16.1 應用設計
        4.16.2 路徑建立和撤銷
        4.16.3 路徑計算
        4.16.4 故障處理
        4.16.5 控制功能下沉
第五章 面向應用級QoS的SDWAN控制器系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)
    5.1 總體設計與實現(xiàn)
        5.1.1 開發(fā)環(huán)境
        5.1.2 配置文件
        5.1.3 數(shù)據庫設計
        5.1.4 與代理服務器通信的消息格式設計
        5.1.5 總體架構
        5.1.6 總體流程
        5.1.7 開發(fā)模塊說明
    5.2 拓撲管理模塊設計與實現(xiàn)
        5.2.1 模塊說明
        5.2.2 模塊實現(xiàn)
        5.2.3 流程實現(xiàn)
    5.3 QoS管理模塊設計與實現(xiàn)
        5.3.1 模塊說明
        5.3.2 模塊實現(xiàn)
        5.3.3 流程實現(xiàn)
    5.4 日志模塊設計與實現(xiàn)
        5.4.1 模塊說明
        5.4.2 日志格式
        5.4.3 日志打印接口說明
        5.4.4 處理流程
    5.5 基于Zookeeper的分布式模塊的設計與實現(xiàn)
        5.5.1 功能說明
        5.5.2 詳細設計與實現(xiàn)
        5.5.3 實現(xiàn)類和接口說明
    5.6 面向應用級QoS路徑計算和路徑保障切換的設計與實現(xiàn)
        5.6.1 功能說明
        5.6.2 模塊設計與實現(xiàn)
        5.6.3 模塊的流程實現(xiàn)
第六章 面向應用級QoS的SDWAN控制器的測試
    6.1 面向應用級QoS的SDWAN控制器的功能測試
        6.1.1 測試背景
        6.1.2 功能實現(xiàn)測試
        6.1.3 長時間運行測試
        6.1.4 功能測試總結與分析
    6.2 面向應用級QoS的SDWAN控制器高可用測試
        6.2.1 測試背景
        6.2.2 測試過程
        6.2.3 高可用測試總結與分析
第七章 總結和工作展望
    7.1 總結
    7.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的文章及研發(fā)成果



本文編號：3681899