基于OpenFlow的SDN网络QoS路由策略研究

发布时间：2024-02-04 02:59

　　随着互联网的发展,亟需QoS保障的应用数量激增。为完成这些应用业务流端到端的有效交付,需要在网络中定义明确的服务质量机制,以及更成熟高效的路由机制来满足这些业务流的QoS需求。然而由于有限的全局视图,逐跳决策以及对流有限的QoS控制能力等未决问题,我们在当前传统网络中无法很好地进行QoS路由选择。基于SDN和Open Flow的组合被认为是解决网络QoS路由问题最具前瞻性的架构。SDN解耦控制平面和数据平面,为路由方案创造了更多可能。研究人员可以根据不同的优化目的设计各种不同的路由算法,并在网络控制器实现算法设计逻辑。借助于OpenFlow就可以在转发设备中生成相应的流表。本文利用SDN/OpenFlow的架构,研究为网络中不同类型的业务流提供QoS路由保障服务的方案。主要内容有:1)提出了一种链路性能参数的实时测量方法,该方法利用交换机的统计信息,并且使用很少控制器资源就可以完成网络链路性能的测量工作,测量的链路性能参数包括链路的时延、带宽、抖动和丢包率。2)分析和总结了不同业务流的QoS需求特点,提出了基于效用QoS路由性能评价方法,量化了路由具体的QoS性能参数指标对于业务流服务...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
    1.3 论文结构安排
第二章 软件定义网络相关技术研究
    2.1 SDN概述
        2.1.1 Floodlight控制器
        2.1.2 OpenFlow交换机
        2.1.3 Mininet
    2.2 SDN网络中网络测量的研究
    2.3 SDN网络中QoS路由的研究
    2.4 本章小结
第三章 基于遗传算法的SDN网络QoS路由框架分析和设计
    3.1 基于业务流分类的SDN网络QoS路由框架
        3.1.1 网络业务流分类
        3.1.2 QoS路由框架
    3.2 QoS路由框架模块分析
        3.2.1 资源快照模块
        3.2.2 链路性能测量模块
        3.2.3 路由计算模块
    3.3 基于效用的QoS路由度量设计
        3.3.1 路由度量数学模型
        3.3.2 不同类型业务流的路由效用设计
    3.4 基于遗传算法的QoS路由算法分析与设计
        3.4.1 遗传算法基本概念
        3.4.2 染色体编码设计
        3.4.3 种群初始化方法设计
        3.4.4 适应值函数设计
        3.4.5 遗传算子的设计
    3.5 本章小结
第四章 基于遗传算法的SDN网络QoS路由框架实现
    4.1 QoS路由框架实现概述
    4.2 链路性能测量模块的实现
        4.2.1 链路性能测量模块框架
        4.2.2 带宽和丢包率测量实现
        4.2.3 时延和抖动测量实现
    4.3 资源快照模块实现
    4.4 QoS路由计算模块实现
        4.4.1 QoS路由机制实现
        4.4.2 QoS路由算法实现
        4.4.3 适应值评估函数实现
        4.4.4 种群初始化策略实现
        4.4.5 遗传算子的实现
    4.5 本章小结
第五章 实验平台测试分析
    5.1 实验平台搭建
    5.2 链路性能测量功能测试
        5.2.1 实验一：带宽测量功能有效性测试
        5.2.2 实验二：链路丢包率测量和时延测量功能有效性测试
        5.2.3 实验三：抖动测量功能有效性测试
    5.3 路由算法有效性测试
        5.3.1 路由实验测试拓扑构建
        5.3.2 实验四：语音业务流路由实验
        5.3.3 实验五：视频流路由实验
        5.3.4 实验六：数据业务路由实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3895093