本文關(guān)鍵詞：SDN網(wǎng)絡(luò)中資源偏好感知的路由與內(nèi)容緩存機(jī)制研究

  更多相關(guān)文章： SDN ICN SD-ICN 流表 批路由 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)緩存

【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和信息中心網(wǎng)絡(luò)(1CN)是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的兩大方向。通過轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面的分離,SDN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)到集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。鑒于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多的內(nèi)容分發(fā)的需求,通過內(nèi)容命名和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)緩存等方式,ICN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)主機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)到信息、(內(nèi)容)為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。將SDN和ICN融合成軟件定義信息中心網(wǎng)絡(luò)(SD-ICN),可同時(shí)繼承SDN和ICN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)ICN網(wǎng)絡(luò)的集中控制。SD-ICN控制平面可以通過編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯決策,而轉(zhuǎn)發(fā)平面只需根據(jù)控制平面的指令執(zhí)行簡(jiǎn)單的操作。SD-ICN正得到越來(lái)越多的研究者的關(guān)注。SDN網(wǎng)絡(luò)控制平面基于OpenFlow協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)平面的集中管理,并通過向OpenFlow交換機(jī)下發(fā)流表控制交換機(jī)的行為。OpenFlow交換機(jī)的流表存儲(chǔ)基于三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器(TCAM)實(shí)現(xiàn)。TCAM查詢速度快、能耗高,導(dǎo)致可用TCAM資源受限,因此交換機(jī)的流表資源是有限的昂貴資源。現(xiàn)有一些ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(如命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)NDN)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的集中控制,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容查找效率低,內(nèi)容路由不可靠。同時(shí),ICN網(wǎng)絡(luò)的on-path緩存策略(如LCE)使得流行內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)中大量復(fù)制,導(dǎo)致緩存冗余。針對(duì)上述問題,本文分別提出了對(duì)應(yīng)的路由和緩存策略,以有效使用網(wǎng)絡(luò)資源。論文的主要貢獻(xiàn)如下：(1)針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)中流表和帶寬資源有限性的問題,本文首先提出了SDN網(wǎng)絡(luò)中資源偏好感知的批路由策略BRP-SA。SDN網(wǎng)絡(luò)中有限的交換機(jī)流表資源限制了流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流數(shù)目,有限的帶寬資源限制了流經(jīng)鏈路的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)流量。BRP-SA將業(yè)務(wù)流分為長(zhǎng)流和短流,并基于業(yè)務(wù)流特點(diǎn)分別定義帶寬資源偏好和流表資源偏好度�；赟DN網(wǎng)絡(luò)集中控制的特點(diǎn),BRP-SA提出使用批路由策略處理多個(gè)同時(shí)到達(dá)SDN控制器的業(yè)務(wù)流請(qǐng)求。仿真結(jié)果表明,BRP-SA算法可以有效地均衡流表資源和帶寬資源的使用,因此可以使網(wǎng)絡(luò)接納更多的業(yè)務(wù)流請(qǐng)求。(2)本文將SDN和ICN融合,提出了一種新的SD-ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并擴(kuò)展OpenFlow協(xié)議使其支持內(nèi)容相關(guān)的操作。SD-ICN實(shí)現(xiàn)了對(duì)ICN網(wǎng)絡(luò)的集中控制,亦簡(jiǎn)化了ICN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容相關(guān)的操作流程。針對(duì)緩存策略,本文基于SD-ICN網(wǎng)絡(luò)集中式的特點(diǎn),提出了SD-ICN網(wǎng)絡(luò)中資源偏好感知的反應(yīng)式鄰居緩存策略PRNC。PRNC考慮了內(nèi)容請(qǐng)求的流行度及其對(duì)鏈路帶寬和節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)資源的偏好度,充分利用了內(nèi)容請(qǐng)求和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶匦?將網(wǎng)絡(luò)流行內(nèi)容緩存在內(nèi)容請(qǐng)求者的鄰居節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明PRNC可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)資源和鏈路帶寬資源的均衡使用,降低網(wǎng)絡(luò)緩存冗余、減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)流量,同時(shí)在高負(fù)載時(shí)可緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞。
【關(guān)鍵詞】：SDN ICN SD-ICN 流表 批路由 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)緩存
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.0
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-28
• 1.1 SDN網(wǎng)絡(luò)研究背景14-19
• 1.1.1 SDN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)14-16
• 1.1.2 SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述16-18
• 1.1.3 應(yīng)用感知SDN網(wǎng)絡(luò)18-19
• 1.2 ICN網(wǎng)絡(luò)研究背景19-24
• 1.2.1 ICN產(chǎn)生背景19-20
• 1.2.2 ICN基本思想20-21
• 1.2.3 ICN架構(gòu)概述21-24
• 1.3 SDN網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)流表資源有限性24-25
• 1.4 ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其緩存挑戰(zhàn)25-26
• 1.4.1 現(xiàn)有ICN架構(gòu)的挑戰(zhàn)25
• 1.4.2 ICN緩存面臨的挑戰(zhàn)25-26
• 1.5 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)26-28
• 第2章 SDN/ICN網(wǎng)絡(luò)中路由和緩存機(jī)制相關(guān)研究28-38
• 2.1 SDN網(wǎng)絡(luò)中路由相關(guān)研究28-30
• 2.1.1 SDN網(wǎng)絡(luò)中流表資源有限性相關(guān)研究28-30
• 2.1.2 SDN網(wǎng)絡(luò)中批路由相關(guān)研究30
• 2.2 SD-ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述30-35
• 2.2.1 現(xiàn)有SD-ICN架構(gòu)30-33
• 2.2.2 SD-ICN架構(gòu)可擴(kuò)展性研究33-35
• 2.3 ICN網(wǎng)絡(luò)下的緩存機(jī)制研究概述35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第3章 SDN網(wǎng)絡(luò)中資源偏好感知的批路由策略38-48
• 3.1 BRP問題描述38-40
• 3.1.1 批路由問題38-39
• 3.1.2 交換機(jī)流表資源受限39-40
• 3.1.3 業(yè)務(wù)資源偏好40
• 3.2 BRP系統(tǒng)模型40-43
• 3.2.1 業(yè)務(wù)資源偏好度定義40-41
• 3.2.2 單位路由開銷定義41
• 3.2.3 優(yōu)化模型41-43
• 3.3 BRP-SA算法設(shè)計(jì)43-44
• 3.3.1 BRP-SA算法描述43-44
• 3.3.2 算法性能分析44
• 3.4 BRP-SA算法性能評(píng)估44-47
• 3.4.1 仿真場(chǎng)景和參數(shù)44-45
• 3.4.2 仿真結(jié)果和性能分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 SD-ICN網(wǎng)絡(luò)中資源偏好感知的反應(yīng)式鄰居緩存策略48-64
• 4.1 引言48-49
• 4.2 SD-ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.1 SD-ICN架構(gòu)概述49-50
• 4.2.2 OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展50-51
• 4.2.3 內(nèi)容路由和緩存51-52
• 4.3 資源偏好感知反應(yīng)式鄰居緩存策略52-58
• 4.3.1 系統(tǒng)模型52-53
• 4.3.2 PRNC數(shù)學(xué)建模53-55
• 4.3.3 PRNC算法設(shè)計(jì)55-58
• 4.4 算法性能評(píng)估58-62
• 4.4.1 仿真場(chǎng)景和參數(shù)58-59
• 4.4.2 仿真結(jié)果和性能分析59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第5章 結(jié)束語(yǔ)64-66
• 5.1 論文總結(jié)64-65
• 5.2 研究展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 致謝72-74
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果74

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2 ;網(wǎng)絡(luò)小詞典[J];農(nóng)村電氣化;1997年07期

3 榮曼生;郭兆宏;;校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J];中國(guó)電化教育;2005年10期

4 ;網(wǎng)絡(luò)層防毒——防毒技術(shù)的新變革[J];中國(guó)金融電腦;2006年03期

5 唐寅;王蔚然;;可編程網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型與體系結(jié)構(gòu)[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2001年09期

6 趙衛(wèi)棟;給校園一片綠色健康的網(wǎng)絡(luò)空間[J];信息安全與通信保密;2004年11期

7 ;應(yīng)用交付網(wǎng)絡(luò)——為應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)搭建高架橋[J];金融電子化;2008年10期

8 周雪;;802.11n出臺(tái)——迎接網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫對(duì)接時(shí)代[J];信息安全與通信保密;2009年11期

9 ;網(wǎng)絡(luò)小詞典[J];農(nóng)村電氣化;1997年01期

10 ;兆維曉通:巧解網(wǎng)絡(luò)改造難題[J];通訊世界;2001年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃東暉;林宇;金躍輝;程時(shí)端;;包的重排序及對(duì)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用性能影響的研究[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2003年年會(huì)論文集[C];2003年

2 李少勇;盧澤新;張曉哲;;一種面向企業(yè)的用戶與網(wǎng)絡(luò)分離的新型網(wǎng)絡(luò)編址技術(shù)[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)暨第一屆全國(guó)網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2008年

3 黃東暉;金躍輝;林宇;程時(shí)端;;將VoIP應(yīng)用性能參數(shù)映射到網(wǎng)絡(luò)層[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2003年年會(huì)論文集[C];2003年

4 陳棟;李文耀;程雯;;光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2008年

5 周鳴;常霞;;基于3G網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全防護(hù)策略[A];2010年全國(guó)通信安全學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 劉仲平;董志;;淺談VLAN在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際運(yùn)用[A];第十五屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)和中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)煤礦自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

7 黃翠仙;;廈門市氣象局網(wǎng)絡(luò)的VLAN設(shè)計(jì)[A];2005年泛珠三角氣象學(xué)術(shù)研討會(huì)論文選集[C];2005年

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3 張彤;網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化后的性能[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2009年

4 北京中創(chuàng)信測(cè)科技股份有限公司 韓冰;中創(chuàng)信測(cè)：全面監(jiān)測(cè)構(gòu)建高性能的3G網(wǎng)絡(luò)[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2005年

5 楊虹;有一種網(wǎng)絡(luò)幫助油田實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)集中管理[N];中國(guó)石化報(bào);2007年

6 本報(bào)特約撰稿 宋瑾　李洋;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化常用技法[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

7 本報(bào)記者 那罡;以“寬松”模式管理大學(xué)網(wǎng)絡(luò)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2010年

8 《網(wǎng)絡(luò)世界》記者 蒙克;開放網(wǎng)絡(luò)熱浪襲人[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2014年

9 Cache Flow公司 李峰;您的網(wǎng)絡(luò)能否有效管理？[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2001年

10 電腦虎;網(wǎng)絡(luò)大廈的互聯(lián)基礎(chǔ) ——TCP/IP協(xié)議[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2004年

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1 胡騫;以內(nèi)容為中心的網(wǎng)絡(luò)中緩存技術(shù)的若干問題研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 方超;信息中心網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 趙君;異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中多維資源優(yōu)化策略研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

4 許崗;機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中非穩(wěn)態(tài)社會(huì)關(guān)系演化與社團(tuán)劃分[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

5 朱世佳;一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2013年

6 馬柯;延遲容忍網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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8 陳陽(yáng);網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)計(jì)算模型與應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2009年

9 尹珊;靈活光網(wǎng)絡(luò)中的資源優(yōu)化[D];北京郵電大學(xué);2014年

10 于秦;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)流量分形特性分析與建模[D];電子科技大學(xué);2006年

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10 吳靜;IP網(wǎng)絡(luò)中綠色節(jié)能權(quán)重設(shè)計(jì)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

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