sdn网络中资源偏好感知的路由与内容缓存机制研究

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1、職ｆ—伞固种＾省术大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学＆论文论文题目ＳＤＮ网络中资綠偏舒咸知的路杏与句泉缓存柄制研堯作者姓房秋生名通信与信息余統学科专业洪佩淋教投导师姓名二〇－六年月完成时间夺固＃違若术大賽硕±学位论文戀ＳＤＮ网络中资源偏好感知的路由与内容缓存机制研究作者姓名：房秋生学科专业：通信与信息系统导师姓名：洪佩琳教授—完成时间：二０六年

2、五月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ＠ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｓｏｕｒｃｅＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅ－ａｗａｒｅＲｏｕｔｉｎｇａｎｄＣｏｎｔｅｎｔＣａｃｈｉｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｇＳＤＮＮｅｔｗｏｒｋｓＡｕｔｈｏｒ：ＱｉｕｓｈｅｎｇＦａｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａ打ｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｋｍ

3、Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＰｅｉｌｉｎＨｏｎｇＦｉｎｉｓｈｅｄＴｉｍｅ：Ｍａｙ，２０１６中国科学技术大学学位论文原创性寅明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行硏巧工作所取得的成果，论文中不包含任何他人己经发表或撰。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外写过的研究成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。＇〇作者签名：■扛ｃｆ签字日期：｝中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国

4、科学技术大学目拥有学位论文的部分使用权，Ｐ；学校有权按有关规定向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复一制手段保存。、汇编学位论文本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。＾公开□保密（年）＇签名／．苗作者签名：声本ｋｌ导师：於呼八、〇（．０签字日期签子日期：：飞：＞（ｙ＾）＾痛要软件定

5、义网络ＳＤＮ）（和信息中心网络リＣＮ）是未来网络发展的两大方向。通过转发平面和控制平面的分离，ＳＤＮ网络实现了从传统分布式网络到集中式网络架构的转变。鉴于现有网络越来越多的内容分发的需求，通过内容命名和网、络内缓存等方式，］ＣＮ网络实现了从传统主机为中屯的网络到信息）（内容为中、、－屯的网络架构的转变ＩＣＮ融合成软网络（ＳＤＩＣＮ）。将ＳＤＮ和件定义信息中屯ＳＤＮ－，实现了对ＳＤ１ＣＮ，可同时维承和ＩＣＮ网络的优点ＩＣＮ网络的集中控制。控制平面可Ｗ通过编程实现复杂的逻辑决策，而转发平面

6、只需根据控制平面的ＳＤ－指令执行简单的操作。ＩＣＮ正得到越来越多的研巧者的关注。ＳＤＮ网ｅｎＦ，络控制平面基于Ｏｐｌｏｗ协议实现对数据平面的集中管理并通过向ＯｅｎＦｌｐｌｏｗ交换机下发流表控制交换机的行为。ＯｐｅｎＦｏｗ交换机的流表存储基于Ｈ态内容寻址存储器（ＴＣＡＭ）实现。ＴＣＡＭ查询速度快、能耗高，导致可＾用ＴＣＡＭ资源受限，因此交换机的流表资源是有限的昂贵资源。现有些Ｋ：Ｎ网络架构（如命名数据网络ＮＤＮ）很难实现对网络内容的集中控制，导致网络内ＣＮ网络－化（ＬＣＥ容查找效率低

7、，内容路由不可靠，１ｏｎａ）。同时的ｐ缓存策略如使得流行内容在网络中大量复制，导致缓存冗余，。针对上述问题本文分别提出了对应的路由和缓存策略，Ｗ有效使用网络资源。论文的主要贡献如下：１）ＳＤＮ网络中流表和带宽资源有限性的问题，ＳＤＮ（针对本文首先提出了－ＳＡ网络中资源偏好感知的批路由策略ＢＲＰ。ＳＤＮ网络中有限的交换机流表资源限制了流经节点的业务流数目，有限的带宽资源限制了流经链路的业务流数－ＳＡ据流量，。ＢＲＰ将业务流分为长流和短流并基于业务流特点分别定义带宽资源偏好和流表资源

8、偏好度－ＳＡ提出使用批。基于ＳＤＮ网络集中控制的特点，ＢＲＰ路由策略处理多个同时到达ＳＤＮ控制器的业务流请求－。仿真结果表明，ＢＲＰＳＡＬ算法可Ｗ有效地均衡流表资源和带宽资源的使用，因此可乂使网络接纳更多的业务流请求。一２－ＣＮ网络（）ＳＤＮ和，本文将ＩＣＮ融合，提出了种新的ＳＤＩ架构并扩展ＯｅｎＦ－ｐｌｏｗ协议使其支持内容相关的操作。ＳＤＩＣＮ实现了对ＩＣＮ网络的集中控Ｉ－