發(fā)布時間：2017-10-17 23:51

  本文關鍵詞：軟件定義光網(wǎng)絡中跨層抗毀策略研究

  更多相關文章： 軟件定義光網(wǎng)絡 控制平面 數(shù)據(jù)平面 跨層 抗毀

【摘要】：隨著用戶帶寬需求的增長和先進光調(diào)制技術的應用,光網(wǎng)絡的傳輸容量得以實現(xiàn)幾何增長,相應地,這要求光網(wǎng)絡擁有更加智能的管控能力和抗毀能力。將軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Networking,SDN)技術應用到對大容量光網(wǎng)絡的控制中,可以很好地提高光網(wǎng)絡的管控能力,但這造成控制平面的可靠運行完全依賴于為數(shù)不多的幾個遠端SDN控制器,加劇了控制平面的抗毀問題。與此同時,數(shù)據(jù)平面大容量業(yè)務的抗毀問題仍然存在。傳統(tǒng)的抗毀策略往往是針對單層設計的,然而,由于層間抗毀策略的不共享,容易導致保護資源重復分配,造成資源浪費,嚴重時會造成層間抗毀策略沖突。為此,本文在相關研究的基礎上,在能實現(xiàn)全局、跨層集中管控的SDON網(wǎng)絡架構中,針對SDON控制平面和數(shù)據(jù)平面的抗毀問題,開展了軟件定義光網(wǎng)絡中跨層抗毀策略研究。為了有效提升SDON控制平面的可靠性,提出了基于最小點覆蓋的控制平面跨層抗毀策略,包括基于最小點覆蓋的控制器部署算法和基于跨層信息模型的控制信道抗毀算法。以最小點覆蓋理論為基礎,建立可靠的分級管控模型,設定控制器的管控優(yōu)先級。在此基礎上,基于跨層信息模型為控制信道路由和資源分配進行抗毀冗余設計。仿真表明,該策略能夠滿足網(wǎng)絡對控制時延的要求,使控制平面的故障概率降低了30%,有效提升了網(wǎng)絡在惡劣環(huán)境下的可靠性。為了保證SDON數(shù)據(jù)平面中業(yè)務的可靠傳輸,同時實現(xiàn)保護資源的最小化消耗,提出了基于跨層聯(lián)合優(yōu)化模型的數(shù)據(jù)平面抗毀策略。首先,建立跨層聯(lián)合優(yōu)化模型,通過重新劃分數(shù)據(jù)平面的層次結構,以實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的細粒度化;其次,依據(jù)跨層聯(lián)合優(yōu)化模型,對網(wǎng)絡資源進行細粒度的數(shù)學建模,以此在SDN控制器中形成4層的“網(wǎng)絡狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫”,在此基礎上跨層地計算業(yè)務的工作和保護路由,并對保護資源進行共享壓縮。仿真表明,該策略能在保證業(yè)務可靠性的前提下,有效提升網(wǎng)絡的資源利用率。
【關鍵詞】：軟件定義光網(wǎng)絡 控制平面 數(shù)據(jù)平面 跨層 抗毀
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 注釋表9-11
• 第1章 引言11-22
• 1.1 智能光網(wǎng)絡的發(fā)展概述11-17
• 1.1.1 基于GMPLS的ASON概述12-14
• 1.1.2 基于PCE的多域光網(wǎng)絡概述14-16
• 1.1.3 基于SDN的SDON概述16-17
• 1.2 光網(wǎng)絡抗毀技術概述17-19
• 1.3 SDON抗毀設計的關鍵問題19-20
• 1.3.1 跨層抗毀問題19
• 1.3.2 控制平面的抗毀問題19-20
• 1.3.3 數(shù)據(jù)平面的抗毀問題20
• 1.4 論文結構安排20-22
• 第2章 軟件定義光網(wǎng)絡架構22-28
• 2.1 SDON集中控制結構22-23
• 2.2 控制平面與數(shù)據(jù)平面間的控制接口23-26
• 2.2.1 擴展的Open Flow協(xié)議23-25
• 2.2.2 擴展的流表結構25-26
• 2.3 控制器功能擴展26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 基于最小點覆蓋的控制平面跨層抗毀策略28-44
• 3.1 研究背景28-29
• 3.2 分級管控網(wǎng)絡模型29-30
• 3.3 控制器部署的理論分析30-33
• 3.3.1 部署目標30-31
• 3.3.2 最小點覆蓋的抗毀優(yōu)勢31-33
• 3.4 C-MPC算法實現(xiàn)33-37
• 3.5 SCC-CLIM算法實現(xiàn)37-39
• 3.6 仿真與數(shù)值分析39-42
• 3.6.1 性能指標39
• 3.6.2 數(shù)值分析39-41
• 3.6.3 仿真驗證41-42
• 3.7 本章小結42-44
• 第4章 基于跨層聯(lián)合優(yōu)化模型的數(shù)據(jù)平面抗毀策略44-69
• 4.1 研究背景44-46
• 4.2 跨層聯(lián)合優(yōu)化模型46-50
• 4.2.1 網(wǎng)絡層次的細化46-48
• 4.2.2 層間協(xié)同控制48-50
• 4.3 多層資源的數(shù)學建模50-57
• 4.3.1 多層建模的必要性50-54
• 4.3.2 多層建模54-57
• 4.4 跨層抗毀策略描述57-63
• 4.4.1 跨層路由與資源分配的實現(xiàn)58-61
• 4.4.2 共享壓縮的實現(xiàn)61-63
• 4.5 仿真性能分析63-68
• 4.5.1 仿真環(huán)境63-64
• 4.5.2 時間復雜度分析64
• 4.5.3 性能指標64
• 4.5.4 仿真分析64-68
• 4.6 本章小結68-69
• 第5章 工作總結及展望69-71
• 5.1 全文總結69-70
• 5.2 研究展望70-71
• 參考文獻71-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 紀越峰;張杰;趙永利;;軟件定義光網(wǎng)絡(SDON)發(fā)展前瞻[J];電信科學;2014年08期

2 何銳穎;張杰;趙永利;楊輝;張維偉;;基于OpenFlow協(xié)議的光與IP網(wǎng)絡統(tǒng)一控制架構的研究(英文)[J];光子學報;2014年S1期

3 熊余;張鴻;王汝言;吳大鵬;;基于光通路狀態(tài)感知的分簇式故障定位機制[J];電子與信息學報;2014年01期

4 張杰;趙永利;;軟件定義光網(wǎng)絡技術與應用[J];中興通訊技術;2013年03期

5 趙繼軍,紀越峰,徐大雄;IP/GMPLS/Optical多層網(wǎng)絡生存性機制的協(xié)調(diào)[J];光子學報;2003年07期

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本文編號：1051767