虚拟网络映射在SDN北向接口的设计与实现

摘要

随着互联网的快速发展，各种新业务的出现，如三网融合，云计算，大数据等，传统网络架构的“僵化”问题日益突出，越来越不能满足当前互联网业务的需要。而软件定义网络SDN和网络虚拟化技术能够有效解决这个问题。SDN的思想是将控制平面和数据平面相分离，各自独立发展。网络虚拟化是将底层物理网络资源抽象，使得同一个物理网络之上可以部署多个虚拟网络，这些虚拟网络相互独立，可以各自部署不同的网络协议和网络服务。
　　SDN能够有效解决网络架构“僵化”问题，网络虚拟化技术能够更加有效的利用网络资源，使得网络新服务的部署和运维更加方便。SDN将物理网络资源抽象、池化的概念与网络虚拟化技术集中控制、软件应用控制整个虚拟网络相吻合，在SDN网络中更加容易实现网络虚拟化，而SDN最适合的领域是数据中心中的网络虚拟化应用，所以将网络虚拟化和SDN相结合能够更好的服务于层出不穷的网络服务。ONOS是当下最流行的SDN控制器之一，也是一款真正站在运营商的角度来设计的一款控制器，本文研究的平台基础正是ONOS。ONOS在后续的发布版本中支持网络虚拟化技术也是一个趋势。
　　本文就网络虚拟化映射在SDN中的实现问题作为研究方向，主要研究了以下两方面的内容：
　　(1)结合虚拟网络映射算法的研究现状，在充分分析了现有算法的优缺点之后，在节点映射的过程中将节点局部区域的可用拓扑资源情况考虑在内，提出了区域拓扑感知的虚拟网络映射算法，有效提高了虚拟网络映射请求的接收率以及底层物理网络的平均收益。
　　(2)深入研究ONOS的分布式性能以及ONOS的整体结构，在此基础之上，在ONOS中设计并实现了一个虚拟网络映射系统，在映射系统中实现区域拓扑感知的虚拟网络映射算法，完成了ONOS支持网络虚拟化技术的重要环节，并考虑到了后续完善扩展成一个完整的网络虚拟化系统。并通过接口测试，该虚拟化映射系统能够有效的响应虚拟网络映射请求。

目录

声明

缩略词表

主要数学符号表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2相关的研究及发展趋势

1.3论文的主要研究工作和贡献

1.4论文结构及内容安排

第二章 ONOS与网络虚拟化

2.1 ONOS控制器关键技术

2.2虚拟网络映射

2.3本章小结

第三章 SDN虚拟网络映射在北向接口的设计

3.1系统需求分析

3.2系统总体框架设计

3.3本章小结

第四章 SDN虚拟网络映射在北向接口的实现

4.1 ONOS控制器的分布式集群

4.2可扩展的包转发框架的实现

4.3虚拟网络映射系统

4.4本章小结

第五章 仿真分析与接口测试

5.1仿真环境

5.2仿真结果分析

5.3接口测试

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文工作总结

6.2本文不足和进一步工作方向

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

个人简历