基于sdnopenflow的数据中心网络的研究

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1、毛去种成丈凌ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮｔＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＨＡ＾硕ｉ学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ＃ｙ；嗎Ｖ＼ｆＩ４４．１１；Ｉ，Ｖ於攀铃论文题目基于ＳＤＮ／Ｏｐｅｎ１ｏｗｔ的数据中私网络的妍究ｊ学科专业邁信与信息系统学号２０１３２１０１０３２３化者姓名鲍新春＿＾指导教师章小宁副教授蛹這独剑性声明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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕

2、ｈ，论文中不包含其他人己经发表或撰写娃的研究成果，也不包含为获得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…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。作者签名日期：年月＞於日：凌故細若（论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文，的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授枚电子科技大学可将学位论文的全、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应遵守此规定）

3、、］／’、索：签：导师签名名作者＾？／？＾《曰：口月｛曰期年＾／７分类号密级注1UDC学位论文基于SDN/OpenFlow的数据中心网络的研究（题名和副题名）鲍新春（作者姓名）指导教师章小宁副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2016年5月4日论文答辩日期2016年5月18日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。RESEARCHONDATACENTERNETWORKBASEDONSDN/OPENFLOWAMasterThesisSubmitt

4、edtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:BaoXinchunAdvisor:ZhangXiaoningSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要云计算技术风起云涌，移动互联网迅猛发展，物联网、大数据等新兴业务的不断兴起以及大众接入带宽的快速增长，这些信息技术的蓬勃发展带来了数据中心网络流量的快速增长。而互联网数据中心作为互联网公司业务处理的核心，拥有数十万台物理服

5、务器，数百万台虚拟机。为了将这些服务器相连接，需要数千台物理网络设备和数万台虚拟交换机。如此大规模的网络如果采用一般的IP网络架构，将会产生网络结构复杂、网络难以管理和维护、极难进行故障定位和排除、新的业务难以布置到现有网络中等问题。为应对数据中心网络中的这些问题，满足日益增长的数据中心网络流量和业务需求，一种新型网络创新架构软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork,SDN）被提出并被广泛应用在数据中心网络中。SDN将网络中分为数据层与控制层，在控制层采用集中控制的方式对整个网络进行管理，使用户能够方便地获取网络的动态信息；同时提供可编程、开放的应用程序编程接口（Ap

6、plicationProgrammingInterface,API），使用户可以根据需要在网络中开发、部署自己感兴趣的业务。目前，OpenFlow是SDN的一种具体实现，它作为控制层与数据层之间的通信协议，在业界得到广泛应用。本文主要研究如何在数据中心网络中，通过OpenFlow实现常用的二层网络的管理功能、在SDN/IP混合拓扑中实现生成树协议以及为网络中的特殊流量提供服务质量（QoS，QualityofService）保证。利用OpenFlow开源平台POX作为控制器，在上面开发多个应用来实现二层网络管理功能，同时由于OpenFlow目前的局限性，无法提供所有的二层网络功能，所以实

7、验中对OpenFlow协议进行了修改，以满足交换机常用的二层功能，如端口管理配置、队列管理、镜像管理等。由于在实际网络中，SDN无法完全替代普通交换机，所以需要由SDN交换机和普通交换设备组成SDN/IP混合拓扑的网络，这时由于控制器无法获取全网的拓扑信息，所以需要在SDN/IP混合网络中实现生成树协议。在网络中，一些重要的流量如视频流需要服务质量保证，所以在SDN网络中设计了一种针对带限制条件的最短路问题的近似算法，为网络中的特殊流找到一条近