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基于SDN的云中心资源管理方法研究

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第一章 绪论

§1.1 研究背景和意义

§1.2国内外研究现状

§1.3 论文研究内容

§1.4 论文组织结构

§1.5 本章小结

第二章 相关技术

§2.1 SDN技术概述

§2.2基于OpenFlow协议的SDN技术

§2.3云计算平台概述

§2.4基于SDN的云中心资源调度管理平台模型

§2.5 本章小结

第三章 基于SDN的云中心流量控制方法研究

§3.1流量控制技术分析

§3.2 系统整体架构设计

§3.3 系统功能模块设计及实现过程

§3.4 系统工作流程

§3.5 本章小结

第四章 基于SDN的云中心动态负载均衡方法研究

§4.1 负载均衡基本理论

§4.2 系统整体架构设计

§4.3 动态负载均衡模块功能设计及实现方法

§4.4 本章小结

第五章 实验测试与分析

§5.1 功能测试

§5.2性能仿真测试

§5.3 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 主要工作总结

§6.2 未来研究展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果

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摘要

云计算的诞生给人们提供了一种全新的服务模式。它为成千上万的用户提供服务,要求其具有较高的可靠性、足够的灵活性和可扩展性,这就需要对网络资源进行有效的分配,使其能够提供足够的运算能力和服务能力。基于传统网络体系架构的云计算平台在对网络资源的管理上已无法满足日益增长的用户和复杂的业务应用需求,在此种情况下,下一代可编程网络技术—软件定义网络(software defined networking,简称 SDN)的研究为云计算网络资源管理与新应用开发提供了新的解决方案。本文在基于SDN技术架构的基础上对云中心网络资源管理方法进行了研究,构建了基于SDN的云中心网络资源管理平台模型并设计了基于SDN的云中心流量控制方法和动态负载均衡方法。
  论文的主要工作内容和创新点如下:
  (1)将SDN技术和云中心网络资源管理平台相结合,构建了基于SDN的云中心网络资源管理平台模型及服务部署机制。
  (2)介绍并分析了传统网络流量控制的特点,针对传统网络架构中基于尽力而为的服务模式无法保证不同业务的服务要求,采用了一种基于服务分类的动态带宽分配流量控制方法。该方法基于SDN技术架构中流表的特点,结合经典的令牌桶流量控制算法和动态带宽分配算法,实现了云计算中心对不同业务的服务质量(QoS)保证,达到了云计算中心对网络流量资源的灵活调配。
  (3)分析了当前负载均衡调度方法的优缺点,针对目前网络基于流级别的负载均衡调度方法均衡效果差、灵活度低的问题,采用了一种基于SDN技术的云中心网络动态负载均衡方法。该方法利用了SDN技术在流调度上灵活性的优势,通过OpenFlow协议对节点流量及负载状况进行实时监测,当负载失衡时,可以全局化调配网络资源负载,通过更精确的动态修正,保证系统在长期运行时负载不会发生明显倾斜。
  (4)在实验仿真平台上对本文的设计进行了仿真测试和分析。实验结果表明,与传统的流量控制和负载均衡方法相比,本文设计的流量控制方法能够提供很好的QoS性能,负载均衡方法不仅能够达到流级的动态均衡效果,且提高了系统的吞吐量。

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