基于sdn的虚拟wlan的设计与实现

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1、DesignandImplementationofSoftware-definedandVirtualWLANAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByShanshanXieSupervisor:LiqiangZhaoProfessorDecember2015万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风

2、和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科

3、技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据万方数据摘要摘要随着国家“智慧城市”战略计划的提出，传统的移动网络已经从简单的网络数据服务，发展到以物联网、云计算和大数据等新兴技术为核心的，全面感知、泛在互联与普适计算的全互联、智能型网络。而作为无线网络中的典型代表，WLAN(WirelessLocal

4、AreaNetwork，无线局域网)以其具有接入速率高、架构灵活、系统费用低廉及可扩展性较好等优点，得到了广泛部署，将是构建“智慧城市”不可或缺的基础设施。然而，随着用户规模的不断扩大，以及移动数据的爆炸性增长，当前的无线局域网架构面临着严重挑战。首先，网络设备中软、硬件紧密相关，控制面与数据面紧耦合，当设备出现故障或需要升级时，运营商只能更换设备，运维成本高。其次，目前大规模部署的无线局域网一般采用集中式架构，虽然能有效的对所有APs（AccessPoints，接入点）进行集中管理，但缺乏统一的、灵活的控制接口。最后，当前的异构网络融合是大势所趋，而

5、传统的无线局域网架构下，缺乏与其他网络进行融合的机制，这也阻碍了无线局域网的发展。因此，当前的无线局域网架构需要改变，要从根本上解决扩展升级困难、网络融合困难的问题，以适应目前高速发展的移动互联网。SDN（Software-definedNetworking，软件定义网络）是当前最为瞩目网络技术，具有控制转发分离，集中控制，以及网络可编程的特点。受SDN技术的启发，本文提出了虚拟资源链的概念，并以此为基础构建了新型的SD-WLAN(Software-definedandVirtualWLAN，软件定义与虚拟化的无线局域网)。SD-WLAN由三层构成，基

6、础设施层、网络控制层和应用层。首先，由于网络设备的控制与转发功能分离的，作为基础设施层的主要设备，SD-AP（sSoftware-definedAccessPoints，软件定义的接入点）主要负责依据网络控制器的指令，进行数据包的转发。其次，网络控制器拥有网络全局视图，可以对网络中所有的资源（包括计算、存储、无线资源）进行抽象、封装。最后，通过将网络中的资源进行编排与进一步封装，并映射到北向接口中，即可构成开放的虚拟资源链。网络应用只需要调取虚拟资源链接口，即可完成相应的资源调度工作，从而更加便捷的管理网络。基于该架构，本文采用通用的硬件设备和开放的标

7、准接口，设计实现了SD-WLAN实验平台。该平台主要的特点是通过扩展原有OpenFlow协议，实现了网络资源的抽象与集中管理，并且实现了无线局域网中有线无线设备的统一管理。另外，以实验平台上为基础，通过调用网络控制器中的虚拟资源链接口，本文开发了一项负载均衡应用，并对该应用的可靠性进行了测试。经实验验证，采用本文所提架构，可以很方便地实现无线网络的部署与管理工作，且能够高效快捷的开发各种网络应用。关键词：无线局域网，软件定义网络，网络控制器，虚拟资源链I万方数据西安电子科技大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththepre

8、sentationofthe"smartcity",anationalstrategicpla