基于協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)的可編程WiFi網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)與應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-11-02 18:05
移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展導(dǎo)致無線局域網(wǎng)(Wireless Local Access Network,WLAN)傳輸?shù)牧髁砍掷m(xù)激增,傳統(tǒng)WiFi網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中面向節(jié)點的分布式管理面臨著愈發(fā)嚴(yán)重的管理復(fù)雜性高和傳輸可靠性差問題,難以適用于大型WiFi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),采用控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離的思想,將底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備抽象成轉(zhuǎn)發(fā)流水線,以編程的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)平面的靈活配置。通過將SDN擴展至WiFi網(wǎng)絡(luò)中,形成軟件定義無線局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),有助于簡化WLAN的設(shè)計和部署,F(xiàn)有軟件定義無線局域系統(tǒng)采用專用代理加OpenFlow混合的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面,降低了WiFi網(wǎng)絡(luò)編程能力的同時也帶來硬件實現(xiàn)上的困難。為此,基于華為公司提出的協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)(Protocol Oblivious Forwarding,POF),本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種新型軟件定義無線局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Po-Fi。Po-Fi采用POF交換機實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面,物理接入點(Access Point,AP)被看作是一條具有多級流表的通用轉(zhuǎn)發(fā)流水線,按照控制平面下發(fā)...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??
1則表明該字段屬于metadata;?offset屬性表示該協(xié)議字段與數(shù)據(jù)包頭??部或metadata頭部起始位置的相對距離;length屬性則表示該協(xié)議字段的長度。??圖2.1表示IEEE?802J1通用幀的格式:??{0,?2B\2B,?2B}?{4^,?6B}?{10B,?6B}?{16B,?6B}?{22B,?2B}?{24B,?6B}??c〇nu-〇l?DuJ^〇n?Address?1?Address2?Address;??Seq-ctl?Address4??OS?2B?4B?WB?165?225?245?305??圖2.1?IEEE?802.11通用幀格式??其中包含?FrameControl、Duration、Addresssl、Address2、Address3、Seq-ctl、??AddreSs4,在POF數(shù)據(jù)平面中,每個協(xié)議字段的表示分別如下:??FrameControl:?{0,0,2B}?/*偏移量為0,長度為兩個字節(jié)*/??Duration:?{0,?2B,?2B}?/*偏移量為兩個字節(jié),長度為兩個字節(jié)*/??Addressl:?{0,?4B,?6B}?/*偏移量為四個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address2:?{0,?10B,?6B}?/*偏移量為十個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address〗:{0
2.2.1?MPTCP?簡介??MPTCP是由IETF的MPTCP工作組于2011年提出的新型傳輸層多路徑協(xié)??議,如圖2.3所示,MPTCP層在協(xié)議棧中的位置處于應(yīng)用層與傳輸層之間,為上??層的應(yīng)用層提供的依舊是傳統(tǒng)的TCP套接字(TCP?Socket,Socket),通過將單條??連接劃分成多條TCP子流,利用多條子流同時傳輸數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)的傳輸方式由??傳統(tǒng)的單路徑變成多路徑,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c安全性,并自適應(yīng)的將數(shù)??據(jù)從鏈路質(zhì)量較差的路徑轉(zhuǎn)移至質(zhì)量高的鏈路上傳輸,提高了數(shù)據(jù)傳輸過程中??的可靠性。??**"’’?f?Solket?j??傳輸層?|?Multipath?TCP??— ̄;?—?1?'|?TCP?1?|?TCP2?|?TCPn?|??網(wǎng)絡(luò)層?????????圖2.3?MPTCP在協(xié)議棧中的位置??為了兼容現(xiàn)有程序以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),保證MPTCP與TCP的兼容性,MPTCP??利用TCP首部最后的選項字段(TCP?Options)添加MPTCP選項。如圖14所示,??Kind字段表示TCP首部選項字段的類型,當(dāng)Kind為30時,表明該選項為一個??MPTCP選項;Length字段表明該頭部選項的總長度;Subtype字段表示該MPTCP??選項的子類型
本文編號:3472164
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??
1則表明該字段屬于metadata;?offset屬性表示該協(xié)議字段與數(shù)據(jù)包頭??部或metadata頭部起始位置的相對距離;length屬性則表示該協(xié)議字段的長度。??圖2.1表示IEEE?802J1通用幀的格式:??{0,?2B\2B,?2B}?{4^,?6B}?{10B,?6B}?{16B,?6B}?{22B,?2B}?{24B,?6B}??c〇nu-〇l?DuJ^〇n?Address?1?Address2?Address;??Seq-ctl?Address4??OS?2B?4B?WB?165?225?245?305??圖2.1?IEEE?802.11通用幀格式??其中包含?FrameControl、Duration、Addresssl、Address2、Address3、Seq-ctl、??AddreSs4,在POF數(shù)據(jù)平面中,每個協(xié)議字段的表示分別如下:??FrameControl:?{0,0,2B}?/*偏移量為0,長度為兩個字節(jié)*/??Duration:?{0,?2B,?2B}?/*偏移量為兩個字節(jié),長度為兩個字節(jié)*/??Addressl:?{0,?4B,?6B}?/*偏移量為四個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address2:?{0,?10B,?6B}?/*偏移量為十個字節(jié),長度為六個字節(jié)*/??Address〗:{0
2.2.1?MPTCP?簡介??MPTCP是由IETF的MPTCP工作組于2011年提出的新型傳輸層多路徑協(xié)??議,如圖2.3所示,MPTCP層在協(xié)議棧中的位置處于應(yīng)用層與傳輸層之間,為上??層的應(yīng)用層提供的依舊是傳統(tǒng)的TCP套接字(TCP?Socket,Socket),通過將單條??連接劃分成多條TCP子流,利用多條子流同時傳輸數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)的傳輸方式由??傳統(tǒng)的單路徑變成多路徑,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c安全性,并自適應(yīng)的將數(shù)??據(jù)從鏈路質(zhì)量較差的路徑轉(zhuǎn)移至質(zhì)量高的鏈路上傳輸,提高了數(shù)據(jù)傳輸過程中??的可靠性。??**"’’?f?Solket?j??傳輸層?|?Multipath?TCP??— ̄;?—?1?'|?TCP?1?|?TCP2?|?TCPn?|??網(wǎng)絡(luò)層?????????圖2.3?MPTCP在協(xié)議棧中的位置??為了兼容現(xiàn)有程序以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),保證MPTCP與TCP的兼容性,MPTCP??利用TCP首部最后的選項字段(TCP?Options)添加MPTCP選項。如圖14所示,??Kind字段表示TCP首部選項字段的類型,當(dāng)Kind為30時,表明該選項為一個??MPTCP選項;Length字段表明該頭部選項的總長度;Subtype字段表示該MPTCP??選項的子類型
本文編號:3472164
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