欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:23940190
大小:24.50 KB
页数:4页
时间:2018-11-11
《基于sdn的实时路径规划的设计与实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于SDN的实时路径规划的设计与实现 摘要:伴随网络信息化科技的迅猛发展与普及,当前的互联网控制技术面临诸多不可控制的难题,软件定义网络(SDN)符合趋势的发展需求,其核心思想的“分组转发和数据控制分离”处理方法已逐渐被广大研究人员接受。本文在SDN视角下,针对诸多不可控的元素讨论基于Floodlight+Mininet的仿真测试平台的相关问题,利用V-Switch交换机构建虚拟平台的相关网络节点设计,后台使用java平台设计软件进行控制,最终模拟实现实验目标SDN网络结构,并完成基于SDN的
2、实施路径规划流程的设计。 关键词:SDN;Openflow;Mininet;Floodlight DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.229 1引言 伴随网络信息技术的迅猛发展,传统的基于Ethernet和TCP/IP的网络因为其设计的松散性和简单性的特征,使得其在Internet得到了规模化应用和快速发展,然而随着Internet的应用日益深入和广泛和使用规模的不断扩大,Internet的结构和功能日趋复杂,传统网络与生俱来的缺陷逐渐呈现并且爆发
3、起来。 传统网络架构设计的数据中心网络中,由于传统网络的纯分布式控制特点,管理者无法从全局角度指定数据包的整体路径,只能通过包头标识符的方式对数据包进行有限约束或优化。SDN(SoftwareDefineNetwork软件定义网络)作为一种新的网络架构概念,具有控制和转发分离实现了逻辑集中控制、开放式编程接口,从而解决传统网络中的问题,为这些路径控制不明确的问题提供了新的解决思路和方案。 本文的目的是通过在SDN新网络架构下使用OpenFlow技术来研究低负载条件的数据中心网络架构中的SDN
4、实时路径规划问题。 2基于SDN的实时路径规划的设计 2.1网络拓扑 采用对称的Fat-Tree网络模型来分析问题,对称的Fat-Tree网络模型简便易行,胖树架构下,网络带宽不收敛,胖树网络则更像是真实的树,越到树根,枝干越粗,即:从叶子到树根,网络带宽不收敛,适合用来说明和解决问题。 2.2系统设计思路 根据系统的功能性与非功能性需求分析,将本系统划分为4大功能模块:控制器交互模块、人机交互模块、路径选择模块、流量分析模块。 控制器交互模块:控制器交互模块分为三个子模块:Topo
5、信息获取、Topo信息处理、转发控制。 人机交互模块:人机交互模块可分为图形界面设计、Topo显示、用户输入、转发路径输出共四个子模块。 路径选择模块:路径选择模块是本系统的计算核心,实现对数据包转发路径的计算。本模块可以划分为最短路径选择、最优路径选择两个子模块。 流量分析模块:流量分析模块必须具备如下两个核心功能:第一个是验证转发层是否在Ryu控制器的控制下按照路径选择模块计算出的转发路径转发数据包;第二个是监控整个Fat-Tree网络Topo中的流量。 2.3软件体系结构 其中使
6、用了跨平台的B/S结构,实现了PC/Mobile的平台兼容性,后台使用Flask作为Web框架,利用Nginx来进行py文件的渲染。在Ryu/Ryu和Mininet的环境下搭建拓扑,并读取数据,Application端的软件完全采用面向对象的方式来实现,极大的提高了?`活性和可扩展性,为软件功能的扩充带来了方便。 2.4应用场景介绍和特性总结 通过平台搭建和后台编程,最终实现了基于SDN的实时路径规划,总结起来应用场景有如下两个特征: 第一个是OpenFlow将控制功能从网络设备中分离出来
7、,在网络设备上维护流表(flowtable)结构,数据分组按照流表进行转发,而流表的生成、维护、配置则由中央控制器集中管理,灵活性和扩展性更高,从而加速网络部署周期。 第二个是可以通过中央控制器灵活地进行动态管理和配置,可在不影响传统网络正常流量的情况下,在现有的网络中添加规则,降低了网络复杂度。 综上所述,本文提出的实时路径规划需要加入动态路径规划(DP)模块的RYU控制器,DP模块可以读取整个网络的流量分布,并且可以根据策略对交换机进行流表配置。为交换机设置具有带宽控制的队列,每个队列可
8、以设置经自己转发的包的最大最小带宽,以及对链路的占用时间。配置路径选择策略,控制器的DP模块根据策略建立每个交换机的流表配置,并写入交换机。 3小结 本文分析和总结SDN相关的发展历程,分析基于SDN的实时路径规划中的各个核心问题,基于SDN的数据中心网络实现逻辑和控制分离,结合本文相关工作总结SDN有如下三个优点:1.集中高效的网络管理和运维维护;2.灵活的组网和多路径转发;3.智能虚拟机部署和迁移,解决当前数据中心网络集中自动化管理,多路径转发,绿色节能问题。 概而言之,SDN网络能力
此文档下载收益归作者所有