IP-SDN混合的wmSDN网络系统研究与设计

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1、工程硕士学位论文IP-SDN混合的wmSDN网络系统研究与设计作者姓名姚欣欣工程领域电子与通信工程校内指导教师冯穗力教授校外指导教师黄昭文高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月10日TheStudyandDesignmentaboutwmSDNSysteminHybridIP-SDNNetworkADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YaoXinxinSupervisor：Prof.FengSuiliSouthCh

2、inaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TN915学校代号：10561学号：201521009637华南理工大学硕士学位论文IP-SDN混合的wmSDN网络系统研究与设计作者姓名：姚欣欣指导教师姓名、职称：冯穗力教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电子与通信工程论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计ꇶ应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：现代通信理论与技术论文提交日期：2018年4月10日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位

3、授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：薛锋章研究员委员：冯穗力教授张平教授柯峰副教授黄昭文高级工程师摘要无线网状网（WMN）是一种多跳、自组织的无线宽带接入网络，具有良好的健壮性，结构灵活和易于部署等特点，以及不依赖于基础设施的特性，广泛应用于应急通信系统和军用的战术通信网等领域，也是当前无线通信技术领域较热门的技术之一。软件定义网（SDN）是一种新型的基于集中式控制的网络架构，其最大的特点在于网络中控制平面与数据平面的分离，将控制功能转移到控制器上实现可编程化控制，易于网络的优化部署和支持新的协议

4、及业务。软件定义无线网状网（wmSDN）结合了WMN和SDN架构，增强了WMN的灵活性和开放性，成为目前有关WMN的一个新研究热点。wmSDN可通过路由协议建立的路径来转发网络中的普通业务流量，同时利用控制器和OpenFlow流表建立的路径来转发特殊业务流量，当控制器失效或不可达时，网络则恢复分布式WMN工作模式。基于实验室与某研究所合作开展的项目《wmSDN跨层优化设计》，本文主要对wmSDN网络系统的设计与构建展开了研究，在此基础上搭建一个wmSDN实验平台，可为后续的wmSDN跨层优化算法的研

5、究与试验提供环境。本文首先介绍了WMN和SDN及其相关技术，在此基础上，针对IP/SDN流量混合的场景，调研了目前已有的wmSDN网络系统仿真或实现方案，结合项目需求对目前已有方案进行对比分析，设计出一个可实现的wmSDN网络系统模型。文中还具体分析研究了SDN控制器Floodlight的架构及其主要模块，并针对本文中网络系统所需要的功能完成了相应的模块开发。最后，利用OpenWRT系统、OLSRd路由软件和OpenvSwitch交换机等搭建了实验平台，并通过实验验证了系统功能的有效性和抗毁性。关键

6、字：无线网状网；软件定义无线网状网；SDN；Floodlight控制器IABSTRACTWirelessMeshNetwork(WMN)isamulti-hopandself-organizedwirelessbroadbandaccessnetwork,whichpossessesstrongrobustnessinaflexiblestructureandiseasyfordeployment.WMNiswidelyusedinthefieldofemergencycommunicationsy

7、stemandtacticalcommunicationnetworksinceusersdonotdependonbasicinfrastructurestocommunicatewitheachother.TheseadvantagesmakeWMNoneofthehottesttopicsinwirelesscommunicationtechnology.SoftwareDefinedNetwork(SDN)isanewtypeofnetworkarchitecturebasedoncentr

8、alizedcontrol.SDNseparatescontrolplanefromdataplaneanddelegatethecontrolfunctiontoacentralizedcontroller,whichprovidesprogrammabilitytosystemandsimplifiesthedeploymentofnewprotocolsornewservices.BycombiningWMNwithSDN,WirelessMeshSoftwar