一种基于forces的网络虚拟化平台的研究与实现

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1、万方数据一种基于ForCES的网络虚拟化平台的研究与实现摘要传统互联网在创新性、扩展性、管理性、灵活性等方面面l临空前的挑战，互联网的“僵化”问题日益严重。近年来，在虚拟化技术发展的助力之下，网络虚拟化的出现j艮好地解决了网络的“僵化”问题，为网络架构的仓lJ新提供了无限可能，成为下一代互联网体系结构关注的重点。随着以Openflow为代表的软件定义网络成为研究热点，转发与控锥lJ分离技术也受到前所未有的关注，而该技术的典型代表就是IETF的ForCES。IETFFo疋ES前期关注模型和通信协议的研

2、究，针对网络虚拟化部分的研究冈0冈0起步。本文首先以ForCES体系结构为基础，结合网络虚拟化技术，提出一种ForCES．in-Fo疋ES的网络虚拟化方法。该方法对传统ForCES体系结构进行扩展，通过虚拟机技术构造出多个虚拟的ForcES网络件，从而达到构建多个不同虚拟网、满足不同业务需求的目的。然后，基于该方法，探讨控制平面和数据平面的虚拟化实现方式并给出实现该方法的虚拟化平台框架；同时，针对该虚拟化平台中FE的资源分配问题，提出一种基于两次迭代作差的FE资源分配算法，在满足虚拟网包处理能力的前

3、提下，解决虚拟网中．FE资源的分配问题，使平台中FE的数量和FE利用率尽可能合理。万方数据对于提出的网络虚拟化平台的设计框架，本文在实现中利用VirtualBox虚拟化软件构建CE和FE虚拟化平台，通过编写脚本程序来设计CE虚拟化过程管理(CEM)模块，用于控制和管理虚机仓IJ建的过程，采用PXE、DHCP、mTP、TFTP及KickStart无人值守技术设计OS自动部署器以期完成对虚机部署过程的自动控制，借助Linux系统inotify监控机肯IJ实现监听器模块，监听CEM模块并控带IJFE虚拟化

4、过程管理(FEM)模块。此夕}、，设计并配置资源池模块，利用该模块中的资源感知器感知物理设备的资源使用。隋况。在平台实现后，利用SmartBits网络测试仪对平台性能进行测试，在不同场景下，比较分析平台的数据转发速率、丢包率、转发延迟以及包乱序等参数。关键词：网络虚拟化，Fo疋ES．in-ForCES，资源分配万方数据RESEARCHANDI卫皿LEN删TATIONOFAFORCES—BASEDNETWORKVⅡtTUALIZATIONPLATFORMABSTRACTTraditionalInter

5、netisfacingunprecedentedchallengesintermsofinnovation，scalability,manageability,flexibilityetc．The“ossification’’problemofIntemetisbecomingincreasinglyserious．Inrecentyears，theproblemhasbeenwellsolvedandendlesspossibilitiesforinnovationofnetworkarchite

6、ctureareprovidedwiththehelpofvirtualizationtechnology,whichthusbecomethefocusofthenextgenerationnetworkarchitecture．Assoftwaredefinednetworkwhichisrepresentedbyopenflowbecomesaresearchhotspot，greatattentionhasalsobeenarousedbythetechnologyofforwardinga

7、ndcontrolelementseparation．AtypicalrepresentativeofthistechnologyisIETFForCES．CloseattentionwaspaidtotheresearchofmodelandcommunicationprotocolsatearlytimeandstudyofnetworkvirtualizationisjustgettingstartinForCESworkgroup．万方数据Inthispaper,amethodofnetwo

8、rkvirtualizaionnamedForCES．-in．．ForCESisfirstlyproposedbasedonForCESarchitectureandnetworkvirtualizationtechnology．Withthehelpofvirtualmachinetechnology,multiplevirtualForcESnetworkelementsareconstructedtoextendtraditionalFo疋ESarchitect