网络虚拟化平台的研究和应用开发

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1、４击如成＊葦ＬＯＧＹＯＦ亡ＨＩＮＡＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＴＥＣＨＮＯＩＥＮＣＥＡＮＤ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＶｙＩ论文题目网络虚拟化平台的研究和应用开发Ｉ专业学位类别工程硕尘．圏学号２０１３２２０１０３：３３ｙ＝作者烛ＩｍＭ；ｉＬ指营教师虞红芳教授ｔ．＇？？■ｆｔ＊．■？？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

2、研究成果。据我所知，除７文中特别加示注和致谢的地方外＇，论文中不包含其他人Ｌｉ综发巧或撰与过的妍究成果，也不包含为获巧电子科技大学或其它教宵机构的学位或证而化用过的材料。与我－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。真ｆ口：：作者签名［：］柳年ｒ＞ｊＨ毛和论义使用授枚木学位论文作打充个／解ＩＵ子利技大学１７乂化巧、化用学化论文的规定，，有权保留并向国家巧义部ｎ或机构送交论文的裳巧件和磁盘允许论文被涅阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全１，、部等或部分内容编入巧关数据库进巧检索

3、可：＾采用影印缩印或ｈ描复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后帖遵守此规定）ｂ：导：作者签名师签名片０（比朋：三６年［月ｆｒＵ分类号密级注1UDC学位论文网络虚拟化平台的研究和应用开发（题名和副题名）苏杭（作者姓名）指导教师虞红芳教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.5.10论文答辩日期2016.5.18学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONNETW

4、ORKVIRTUALIZATIONPLATFORMANDAPPLICATIONDEVELOPMENTAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:SuHangAdvisor:Prof.YuHongfangSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要为解决网络僵化问题，学术界提出了网络虚拟化技术，该技术按照服务器虚拟化的思路对整个网络进行重构

5、，实现在一个共享的物理网络资源之上创建多个虚拟网络(VirtualNetworks，VNs)，同时每个虚拟网络可以独立的部署以及管理。网络虚拟化作为现有云计算的支撑，无论在商业或者是学术领域都变得越来越重要。依托于数据中心的IaaS、PaaS、SaaS等公有云服务，云平台吸引着越来越多的人部署服务。网络虚拟化平台的核心问题是完成虚拟网络呈现问题。为此，本课题首先对现有网络虚拟化平台（FlowVisor、OpenVirtex、CoVisor）进行研究和对比，重点关注网络虚拟化平台在接入点对不同租户的流量识别、传输过程中对租户流量的标识、在实现虚拟节点过程中保证转发表的

6、隔离以及网络拓扑的虚拟化和隔离这四个关键技术上的处理，并评价了这些网络虚拟化平台在实现关键技术上的优缺点。然而在在实际生产中，仅仅完成显示抽象虚拟网络还不能满足需求，因为在多租户的网络虚拟化环境中，各租户之间必然存在着资源竞争，因此网络虚拟化平台也需要解决网络资源保障问题。网络资源保障的核心是解决带宽资源的分配问题，对此本课题提出了一种面向多租户的公平带宽保障（TenantsOrientedFairBandwidthGuarantee，TOFBG）的方案。本方案从带宽保障、资源利用率最大化和公平性三方面入手，实现了面向租户的实时公平性带宽资源保障和高效率的流量调度方

7、案。同时，选择了两种已有的多租户带宽分配方案，FairCloud和ElaisticSwitch，与本方案进行对比测试，测试结果表明本方案能够在保证网络资源最大化利用的情况下，能够为租户提供公平性的带宽资源分配方式。最后，本文构建了具备面向多租户的公平性带宽保障方案的原型系统。考虑到网络虚拟化平台在部分功能上的缺失，本课题为网络虚拟化平台设计了具备自适应流量采集算法的网络流量统计模块以及利用Linux内核中的TC模块实现的QoS保障模块。之后将本课题提出的带宽分配方案作为应用嵌入到原型系统中，同时将原型系统部署在真实网络环境中进行测试。最后的测试结果表明原型系统在