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摘要
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第1章 绪论
1.1 软件定义网络(SDN)的发展背景
1.1.1 软件定义网络(SDN)的定义
1.1.2 基于OpenFlow的SDN
1.2 SDN在广域网中的应用研究
1.3 本文主要研究的问题
1.4 论文主要内容与结构
第2章 OpenFlow相关技术
2.2 OpenFlow控制器
2.3 OpenFlow交换机
2.4 流表
2.4.1 匹配域(Match Fields)
2.4.2 计数器(Counters)
2.4.3 行动(Actions)
2.4.4 匹配流程
2.5 安全通道
2.5.1 OpenFlow协议消息类型
2.5.2 连接建立
2.5.3 连接中断
2.6 本章小结
第3章 基于OpenFlow的标签路由设计与分析
3.1 引言
3.2 标签路由设计
3.2.1 对路径进行标识
3.2.2 标签存储位置
3.2.3 链路失效保护
3.2.4 对比常规的OpenFlow提前下发流表项
3.3 标签路由性能优化分析
3.3.1 状态分发分析
3.3.2 控制器放置位置敏感度
3.4 标签路由的性能损耗分析
3.4.1 增加的比特数分析
3.4.2 压入与弹出标签性能损耗分析
3.5 OPNET仿真平台建模
3.5.1 Mininet仿真平台简介与限制
3.5.2 OPNET仿真平台简介
3.5.3 交换机节点建模
3.5.4 控制器节点建模
3.6 标签路由性能仿真验证
3.6.1 仿真拓扑
3.6.2 不同混合比例下性能对比
3.6.3 不同流表超时时间的影响
3.6.4 不同控制器放置位置的影响
3.7 本章小结
4.1 引言
4.2.2 下游按需分配标签
4.2.3 上游分配标签
4.2.4 MPLS标签分配与本文标签分配的区别
4.3 路径标签的分配架构与模块设计
4.3.1 路径标签分配架构
4.3.2 标签分配机制模块设计
4.4 管理标签信息模块设计
4.4.1 管理未分配标签模块
4.4.2 管理已分配标签模块
4.5 标签分配与删除模块设计
4.5.1 标签分配模块
4.5.2 标签删除模块
4.5.3 信息收集与指令下发模块
4.6 标签分配机制原型系统搭建
4.6.1 硬件设备介绍
4.6.2 基于盛科EX2000的拓扑控制软件
4.6.3 基于Python实现标签分配
4.6.4 系统实现与实验结果
4.7 本章小结
第5章 基于流量矩阵和标签分配实现负载均衡
5.1 引言
5.2.1 流量矩阵的定义
5.2.2 传统网络流量矩阵测量与估计
5.2.3 基于SDN的流量矩阵测量方法现状
5.2.4 基于OpenTM的改进测量方法
5.2.5 标签路由对测量流量矩阵的影响分析
5.3 基于流量矩阵的标签分配
5.3.1 选取流量矩阵
5.3.2 负载均衡的优化目标
5.3.3 基于流量矩阵负载均衡算法(TM-LB)
5.3.4 改进的负载均衡算法(ITM-LB)
5.3.5 比较基准Base-LB算法
5.3.6 标签分配流程
5.4 基于真实流量矩阵仿真验证
5.4.1 仿真拓扑
5.4.2 仿真参数与数据收集设置
5.4.3 某天的链路使用率对比
5.4.4 不同算法下链路使用率标准差对比
5.4.5 算法效率对比
5.5 基于随机流量矩阵仿真验证
5.5.1 仿真拓扑与参数设置
5.5.2 链路使用率对比
5.5.3 链路使用率极值与标准差对比
5.5.4 算法效率对比
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果