软件定义网络环境中切换机制的研究

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1、中图分类号：TP393论文编号：102871616-S047学科分类号：081200硕士学位论文软件定义网络环境中切换机制的研究研究生姓名孙茂鑫学科、专业计算机科学与技术研究方向计算机网络指导教师钱红燕副教授南京航空航天大学研究生院计算机科学与技术学院二Ο一六年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofComputeScienceandTechnologyResearchonHandoverMechanisminSoftwareDefinedNetworki

2、ngAThesisinComputerScienceandTechnologyBySunMaoxinAdvisedbyAssociateProf.QianHongyanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2016承诺书本人声明所呈交的硕±学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。陈了文中特别加ｙ、标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或

3、其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可１＾？将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：如或盛日．．搁；Ｗｊ＞又南京航空航天大学硕士学位论文摘要在无线网络中，移动设备在不同的接入点之间切换是不可避免的问题。实现移动设备的无缝切换以及在切换过程中保证服务质量已经成为无线网络的研究热点。随着用户对网络环境的要求越来越高，如何提高移动切换效率并且保证切换时的服务质量，变得十分重要。在现有网络架构

4、下提高切换效率已变得困难重重，而SDN的出现可以满足用户对于切换性能的要求。SDN架构将网络设备的控制平面和数据平面分离，并将控制平面从嵌入式设备中独立出来，形成控制器来控制整个网络的行为，通过开放的接口监督网络的转发行为，而网络设备只负责数据的转发。本文在SDN架构下提出了一种移动切换机制，可有效提高移动切换时的效率。本文深入分析了SDN架构，从切换AP的选择和保证用户服务质量这两个层次，分别研究了移动终端在SDN环境中的切换机制，针对移动切换在现有网络架构下的问题，提出解决方法。具体工作如下：(1)研究如何选择切换的AP，提出了一种基于模糊逻辑的多属性切换

5、算法。该算法利用模糊逻辑理论进行切换判决，采用当前信号强度、预测信号强度、网络可用带宽、链路传输速率等作为网络参数设计模糊逻辑控制器，并计算各参数的隶属度值，通过候选网络的综合性能评估值选择切换的AP。本文通过实验验证了该算法在移动切换时的可行性和有效性。实验结果表明，采用该算法可以有效的避免乒乓效应，提高网络的切换性能。(2)研究如何在切换过程中保证用户的服务质量，实现平滑切换。本文在SDN中基于MPTCP（MultiPathTCP，多路径传输协议）协议实现的移动切换机制，可保证移动终端在切换时的服务质量。在TCP/IP网络中，如果链路切换时间较长，TCP连

6、接会中断，而在SDN中MPTCP协议可以在链路切换过程中保持连接不中断。MPTCP是TCP协议的扩展，可将数据流分发到多条路径上同时传输，当一条链路发生切换时，其余链路继续保持通信。实验结果表明，该机制可实现平滑切换，提高切换效率，提高了网络带宽利用率和鲁棒性，从而保证切换时的用户体验。关键词：软件定义网络，移动切换，模糊逻辑，多路径传输控制协议I软件定义网络环境中切换机制的研究ABSTRACTHandoverofmobileequipment(ME)betweendifferentaccesspoints(APs)isaninevitableproblemi

7、nthewirelessnetwork.Howtosatisfytheuser’sQoSandachieveseamlesshandoverhasbecomeaveryworthofstudyinthefieldofwirelesscommunicationnetwork.Asusersincreasinglydemandingnetworkenvironment,itisveryessentialtoimprovethemobileequipment’shandoverefficiencyandensurethehandoverQoS.Itisverydif

8、ficultthatimproveth