基于多控制器的sdn一致性机制研究

《基于多控制器的sdn一致性机制研究》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、基于多控制器的SDN一致性机制研究陈世强2015年12月20日中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于多控制器的SDN一致性机制研究作者姓名陈世强学院名称计算机学院指导教师张子剑讲师答辩委员会主席周永斌研究员申请学位工学硕士学科专业计算机科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月7号ResearchofConsistencyMechanismbasedonMultiControllersinSoftware-definedNetworkCandidateName：ShiqiangChenSchoolorDepartment:Com

2、puterScienceFacultyMentor:Lecturer.ZijianZhangChair,ThesisCommittee：Researcher.YongbinZhouDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ComputerScienceDegreeby:BeijingInstituteofTechnologythTheDateofDefence：7,January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外

3、，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要TCP/IP互联网络是当今世界使用最广泛的联网技术，随着云计算、虚拟化等新型应用的兴起，IP网络复杂性很难适应这些应用对网络的要求。在这种背景下，研究者提出了SDN的概念，核心思想是控制—转发分离，并通过南向接口抽象物理设备，实现集中管理控制；还提供北向接口供应用层调度网络资源，从而支持新应用快速开发和

4、部署，为应用层创新提供可能。可是SDN的集中式架构也存在着性能低下、控制复杂、逻辑不一致甚至单点故障等问题。论文基于集群技术、分布式技术思想，采用控制平面扩展方案和阶段性的一致性更新算法，解决了SDN集中式控制架构无法适应大规模网络、网络扩展性差以及可能存在的逻辑一致性问题。论文结合OpenContrail扩展平台，较为深入的研究了SDN控制平面扩展中的关键问题；所提出的一致性规则算法简洁且高效，能够解决多控制器架构中的一致性问题从而能够适应SDN规模的扩张；最后结合实际开发工作，和OpenStack开源云平台进行集成和验证分析，这对SDN的部署以及实际应用

5、问题具有积极意义。论文在对当前业界中主流的控制器进行分析比较之后，通过OpenContrail平台，对控制平面扩展中的关键问题展开分析讨论；接着提出了一种设计算法，算法依据触发网络状态变化的特定事件，阶段性同步更新控制节点，它具有通用性强、可靠性高、实现高效等优点。作者读研期间参与了中电集团企业级课题的开发、编码设计、实现等工作，这也是本论文的基础。基于实际开发工作，通过OpenContrail扩展平台对多控制器架构中转发平面、控制节点、节点间通信与同步、节点活性检测、引流等关键特性展开分析，并在此基础上提出逻辑一致性算法；论文最后分析了SDN和云计算之间的

6、关系以及OpenContrail在云环境中所扮演的角色，并通过与实际开发云平台OpenStack进行集成、验证分析，主要验证了节点之间报文同步，一致性更新过程；最后对比了单一架构和扩展平台的处理效率问题并进行详细总结。关键词：软件定义网络；逻辑一致性；控制平台；扩展性；开栈I北京理工大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtheriseofcloudcomputingandnetworkvirtualization,TCP/IPinterconnectionnetwork—themostwidelyusednetworkingte

7、chnologyintheworldtoday—cannotmeetthemostdemandingcomputingenvironments.Inthiscontext,researchershaveputforwardtheconceptofsoftware-definednetworkwhosecoreideaisdecouplingthecontrollayerandforwardinglayer,alsoitcanrealizethecentralizedmanagementbysouth-boundinginterfaceandprovideth

8、enorth-boundinginterfacefo