无线自组织网络课程论文基于sdn架构的无线mesh网络

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1、基于SDN架构的无线mesh网络1李泽学SA140061371(中国科学技术大学信息网络实验室,合肥230026)WirelessMeshNetworksbasedonSDNarchitectureLiZe-Xue1,SA140061371(InformationNetworkLab,USTC,HeFei230026,China)Abstract:InthispaperweproposetointegrateSoftwareDefinedNetworking(SDN)principlesinWirelessMeshNetworks(WMN)formedbyOpenFl

2、owswitches.TheuseofacentralizednetworkcontrollerandtheabilitytosetuparbitrarypathsfordataflowsmakeSDNahandytooltodeployfine-grainedtrafficengineeringalgorithmsinWMNs.However,centralizedcontrolmaybeharmfulinmulti-hopradionetworksformedbycommoditydevices(e.g.WirelessCommunityNetworks),inwh

3、ichnodeisolationandnetworkfragmentationarenotrareevents.Toexploittheprosandmitigatethecons,ourframeworkusesthetraditionalOpenFlowcentralizedcontrollertoengineertheroutingofdatatraffic,whileitusesadistributedcontrollerbasedonOLSRtoroute:i)OpenFlowcontroltraffic,ii)datatraffic,incaseofcent

4、ralcontrollerfailure.WeimplementedandtestedourWirelessMeshSoftwareDefinedNetwork(wmSDN)showingitsapplicabilitytoatrafficengineeringuse-case,inwhichthecontrollerlogicbalancesoutgoingtrafficamongtheInternetgatewaysofthemesh.Albeitsimple,thisusecaseallowsshowingapossibleusageofSDNthatimprov

5、esuserperformancewithrespecttothecaseofatraditionalmeshwithIPforwardingandOLSRrouting.ThewmSDNsoftwaretoolkitisformedbyOpenvSwitch,POXcontroller,OLSRdaemonandourownBashandPythonscripts.ThetestshavebeencarriedoutinanemulationenvironmentbasedonLinuxContainers,NS3andCOREtools.Keywords:Softw

6、areDefinedNetworking;WirelessMeshNetworks;CommunityNetworks;Trafficengineering摘要:本文提出一种基于SDN的无线mesh网络（WMN）架构。在这种架构下，WMN由OpenFlow交换机组成，组网原理为SDN技术。利用中心控制器可以为数据流实现任意路径的建立，这使得SDN成为实现精细化流量工程的有力手段。然而，中心化控制机制对于由商业设备组成的多跳无线网络来说可能是有害的，在这样的网路环境中，节点孤立和网络碎片是的出现并不少见。为了扬长避短，在我们的方案中，使用传统的OpenFlow中心控制器对

7、数据流量进行路由，同时在以下两种情况下则使用基于OLSR的分布式控制逻辑进行路由：i)针对OpenFlow控制数据的路由，ii)当控制器失效时，针对数据流量的路由。本文实现了wmSDN的仿真平台，展示了wmSDN在流量工程应用场景下的优势之处。在这种场景下，控制器在不同的网关之间均衡分配出去的数据流量。虽然场景比较简单，但足以体现wmSDN在这种可能的应用场景下，相对于传统的IP转发和OLSR路由方式的优势。关键词:软件定义网络（SDN），无线mesh网络（WMN）；社区网络；流量工程基于SDN架构的无线mesh网络1简介无线mesh网络