基于openflow的sdn技术论文

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1、重庆邮电大学题目：基于OpenFlow的SDN技术学院名称：通信与信息工程学生姓名：周凯恒专业：通信学号：S150101218摘要:软件定义网络(software-definednetworking，简称SDN)技术分离了网络的控制平面和数据平面，为研发网络新应用和未来互联网技术提供了一种新的解决方案。综述了基于OpenFlow的SDN技术发展现状，首先总结了逻辑控制和数据转发分离架构的研究背景，并介绍了其关键组件和研究进展，包括OpenFlow交换机、控制器和SDN技术，然后从4个方面分析了基于OpenFlow的SDN

2、技术目前面临的问题和解决思路。结合近年来的发展现状，归纳了在校园网、数据中心以及面向网络管理和网络安全方面的应用，最后探讨了未来研究趋势。关键字:OpenFlow;未来互联网;控制器;虚拟化;软件定义网络基于Openflow的SDN随着网络规模的急剧膨胀和应用类型的不断丰富，因特网作为社会基础设施至关重要的一部分，结构和功能日趋复杂，管控能力日趋减弱。尤其作为网络核心的路由器，承载功能不断扩展，如分组过滤、区分服务、多播、服务质量(QoS)、流量工程等，路由器最初定义的“哑的、简单的”数据转发单元已经变得臃肿不堪。从路由

3、器当前主要厂商的发展趋势来看，性能提升和功能扩展依然是其主要研发目标。而出于自身技术和市场占有率考虑，路由器只能通过命令行接口(command-lineinterface，简称CLI)等方式对外开放少量功能，研究人员难以在真实的网络中实验和部署新型网络体系结构和网络技术。当前网络中所大量部署的网络设备和网络协议，也将在相当长一段时间内延续现有的网络体系结构[1]。为了解决现有TCP/IP体系结构面临的诸多难题，世界各国已经大规模开展未来互联网的研究，如美国的GENI[2]、欧盟的FIRE[3]、日本的JGN2plus[4

4、]和我国的SOFIA[5]等。研究未来互联网体系结构首先考虑的是网络核心设备路由器的重新设计和部署，允许用户自行定义路由器功能模块，实现适应未来互联网发展的新型协议功能。目前，可编程虚拟化路由器已经受到广泛关注，而设计的开放性和可控性将决定其设计思想是否可以得到长远的发展。OpenFlow[1]技术概念最早由斯坦福大学的NickMcKeown教授提出，是斯坦福大学CleanSlate计划资助的一个开放式协议标准，后成为GENI计划的子项目。OpenFlow将控制功能从网络设备中分离出来，在网络设备上维护流表(flowta

5、ble)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来管理。OpenFlow的流表结构将网络处理层次扁平化，使得网络数据的处理满足细粒度的处理要求。在这种控制转发分离架构下，网络的逻辑控制功能和高层策略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，在现有的网络中实现和部署新型网络架构。OpenFlow最初是为校园网络研究人员设计其创新网络架构提供真实的实验平台，随后，McKeown等研究者开始推广SDN概念，并引起学术界和产业界广泛关注。SDN将网络配置平面从嵌

6、入式结点中独立出来，以开放软件模式的控制平面替代了传统基于系统嵌入的控制平面，由软件驱动的中央控制结点来自动化控制整个网络。OpenFlow初步实现了SDN的原型设计思想，推动了SDN技术的快速发展，简化了网络的配置模式，增加了网络控制权的开放性，在某种程度上符合未来互联网的发展需求，也是目前SDN最通用的实现方式。基于OpenFlow的SDN技术，通过软件平台来打造弹性化的可控互联网，在给网络的发展带来巨大冲击的同时，也为未来互联网的发展提供了一种新的解决思路。1.SDN研究背景:逻辑控制和数据转发分离传统因特网把控制

7、逻辑和数据转发紧耦合在网络设备上，导致网络控制平面管理的复杂化，也使得网络控制层面新技术的更新和发展很难直接部署在现有网络上，灵活性和扩展性很难适应网络的飞速发展。网络的控制转发分离架构提出由专有设备来部署高层策略，网络设备在高层策略指导下进行数据转发，减少了网络设备承载的诸多复杂功能，提高了网络新技术和新协议实现和部署的灵活性和可操作性。逻辑控制和数据转发分离的这种管控思想是SDN技术的研究基础，前期已经在学术界引起较大关注，典型工作包括ForCES[6]、4D架构[7]、RCP[8]、SANE[9]和Ethane[1

8、0]。IETF的ForCES(forwardingandcontrolelementseparation)基于开放可编程思想的网络体系结构，将网络元素分为控制件(controlelement，简称CE)和转发件(forwardingelement，简称FE)，用ForCES协议来实现各部件的协同和交互，以提高网络的可