一种软件定义信息中心网络控制器的设计与实现

摘要

随着信息时代的到来，网络规模变得越来越庞大，业务也更加多元化。近年来，由于多媒体流量激增，网络内容高效分发面临严峻挑战，传统网络在网络管理和内容分发上压力越来越大，传统网络架构急需改变。信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)作为一种新型网络架构，有助于内容的高效分发；软件定义网络（Software-Defined Networking,SDN）对网络集中控制和可编程的特点，使得网络管理变得更加简单。SDN与 ICN相结合的软件定义信息中心网络(Software-Defined Information-Centric Networking,SDICN)，将有助于解决当前难题。
　　本文根据一种新的SDICN方案，对SDICN控制器的功能需求作了介绍，完成SDICN控制器各个功能模块的具体设计与实现，最后对SDICN控制器的整体功能和各个功能模块进行测试。本文扩展SDN控制器ONOS作为SDICN控制器，设计并实现了SDICN控制器四个功能模块：节点及路由选择模块、DNS解析模块、SDICN通信协议模块和主控模块。使得SDICN控制器具备全局拓扑视图和内容视图，可以根据内容请求计算出最佳缓存节点位置和路径，减少链路拥塞。根据功能需求，实现了各个功能模块对外部模块的接口，便于主控模块对其余三个功能模块的调用；最后，结合网络仿真平台 Mininet，实现 SDICN控制器功能测试，结果表明，各部分功能均达到要求。
　　本 SDICN控制器可以根据全局信息为内容请求者计算路径和选取最优缓存节点，可以提升用户获取内容的体验；同时，通过SDN网络接口，可以实现网络集中管控。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2论文内容

1.3论文结构

2软件定义信息中心网络相关技术介绍

2.1 SDN简介

2.2 ONOS简介

2.3信息中心网络

2.4软件定义信息中心网络

2.5本章小结

3 SDICN控制器系统设计

3.1 SDICN系统结构

3.2 SDICN控制器功能需求

3.3 SDICN控制器系统功能模块

3.4本章小结

4基于ONOS的SDICN系统控制器实现

4.1控制器运行及模拟平台

4.2 SDICN控制器节点及路由选择

4.3 SDICN控制器DNS解析实现

4.4 SDICN通信协议

4.5主控模块

4.6本章小结

5 SDICN控制器功能测试

5.1测试运行环境

5.2 SDICN控制器功能测试

5.3性能测试

5.4本章小结

6总结与展望

6.1研究总结

6.2进一步研究展望

致谢

参考文献