可编程虚拟化路由器管控平面的设计与实现

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1、学校代号：10532学号：S1024W145密级：普通湖南大学工程硕士学位论文可编程虚拟化路由器管控平面的设计与实现学位申请人姓名：李坤丽导师姓名及职称：张大方教授黄伟高级工程师培养单位：信息科学与工程学院专业名称：软件工程论文提交日期：2013年7月1日论文答辩日期：2013年7月24日答辩委员会主席：秦拯教授TheDesignandImplementationofControlPlaneoftheProgrammableVirtualRoutersbyLIKunliB.E.(HunanUniversity)2010Athesissubmittedin

2、partialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinSoftwareEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHANGDafangSeniorEngineerHUANGWeiJuly,2013学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不

3、包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内

4、打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I可编程虚拟化路由器管控平面的设计与实现摘要网络应用的飞速发展和网络流量的增加对现有互联网在扩展性、安全性、高性能等方面提出更高要求，实现下一代互联网体系架构成为研究热点，得到研究人员的关注。然而在研究过程中，新的网络体系架构必须兼容现有的网络应用的功能需求增加体系架构的设计难度。为了解决多种网络共存的难题，研究人员提出通过可编程虚拟化路由器构建虚拟网络的解决方案。此外，可编程虚拟化路由器还具有可扩展性、可编程性、高性能等，能够实现网络平台的高效性和扩展性。因此，研究和实现可编程虚拟化路由器的系统架构

5、设计具有十分重要的研究意义和科研价值。针对上述情况，本文的研究内容包括以下两个方面。1.研究基于三层体系架构的可编程虚拟路由器管控平面的体系架构设计和实现机制。本文通过分析功能需求将管控平面划分为虚拟路由器管理模块、网络信息管理模块，信息交互模块和功能扩展模块四个部分。其中，虚拟路由器管理模块实现对虚拟机的创建、删除和查看等系统管理功能。网络信息管理模块实现将虚拟机配置成虚拟路由器，配置网络协议，管理路由表等网络信息。信息交互模块实现管控平面与数据处理平面的通信，并提供同步机制实现信息的同步更新。功能扩展模块实现用户交互接口，保证管控平面的功能扩展性。在

6、完成管控平面架构设计后，本文各个模块功能的实现机制进行分析，为进一步实现管控平面的需求提供技术支持。2.研究管控平面功能的最佳实现方案，并采取平面架构和相关的软件相结合的解决方案分模块实现管控平面功能。本文分析实现管控平面各个模块功能的操作流程，归纳得出功能点和关键技术。在实现管控平面功能过程中，通过使用LXC虚拟化技术合理地管理物理设备资源，获取物理设备资源与虚拟资源的最优配置实现虚拟路由器实例；通过使用路由管理软件实现虚拟路由器配置模块的可用性和用户交互性，满足不同的虚拟路由器实例可运行不同的网络协议的需求；通过socket套接字的使用实现与数据处理

7、平面的信息交互，netlink接口实现平面虚拟路由器与平面操作系统内核的交互。测试结果证明了：本文研究实现的管控平面体系结构能够有效地分配物理设备资源，高效地管理相互隔离的虚拟路由器，实现了与数据处理平面的系统信息交互，满足了可编程虚拟化路由器对管控平面的功能。通过软件技术实现的管控平面具有良好的灵活性、可移植性和扩展性。关键词：管控平面；体系架构；虚拟路由器；虚拟化技术；信息交互II工程硕士学位论文AbstractWiththegrowingofWebapplication,networktrafficincreasestoexistingIntern

8、etscalability,security,performance,andot