一種POF控制器的實(shí)現(xiàn)與流量管理研究.pdf

1、傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，但隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式的不斷變化，高帶寬需求應(yīng)用急劇增長(zhǎng)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)承受了極大的壓力。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)難以滿足不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障，同時(shí)由于其自身的路由策略，即使網(wǎng)絡(luò)中存在可替代的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，局部鏈路也會(huì)存在擁塞狀況。通過(guò)多協(xié)議標(biāo)簽轉(zhuǎn)換(MPLS)技術(shù)，能在網(wǎng)絡(luò)入口實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流的分類，通過(guò)分類標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)、路徑控制和服務(wù)質(zhì)量保證。MPLS技術(shù)為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利用提供了基礎(chǔ)，但在當(dāng)前

2、分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，MPLS網(wǎng)絡(luò)的控制層不能及時(shí)掌控全局網(wǎng)絡(luò)狀況，因此無(wú)法動(dòng)態(tài)地調(diào)整資源的分配，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源效率難以得到進(jìn)一步提高。
　　軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)具有全局網(wǎng)絡(luò)信息管理的能力，其可編程性也能使在不改變底層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的情況下提供新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通過(guò)SDN控制器能夠簡(jiǎn)化MPLS控制層的實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)高效的流量管理。協(xié)議無(wú)感知轉(zhuǎn)發(fā)(POF)協(xié)議是對(duì)Openflow協(xié)議的擴(kuò)展，POF在網(wǎng)絡(luò)靈活性上有很多的優(yōu)勢(shì)。
　　本文

3、在POF原型控制器的基礎(chǔ)上添加了設(shè)備發(fā)現(xiàn)、鏈路發(fā)現(xiàn)、拓?fù)涔芾?、?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等基本功能。在完善網(wǎng)絡(luò)基本功能的基礎(chǔ)上，完成了業(yè)務(wù)帶寬保障的功能。在POF控制器中開發(fā)了QoS模塊，能夠根據(jù)管理員配置優(yōu)先滿足特定業(yè)務(wù)的帶寬需求，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)特定業(yè)務(wù)或網(wǎng)絡(luò)流的QoS保障。
　　進(jìn)一步，本文在POF控制器中添加了流量管理模塊，為POF控制器提供了路徑規(guī)劃和資源分配的功能。在POF控制器中對(duì)網(wǎng)絡(luò)流路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了一種基于分配算法解決了路徑

4、分配問(wèn)題，通過(guò)路徑標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)。在路徑分配的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于權(quán)重的帶寬資源分配算法。算法根據(jù)分配份額和權(quán)值決定了網(wǎng)絡(luò)流所應(yīng)獲取的帶寬，為實(shí)現(xiàn)基于權(quán)重的區(qū)分服務(wù)提供了基礎(chǔ)。
　　本文開發(fā)的POF控制器應(yīng)用于POF網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)與基于最短路徑的路徑規(guī)劃算法相比，提高了對(duì)非最短路徑上的鏈路資源的利用效率，最終提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;(2)網(wǎng)絡(luò)流獲取的帶寬大小與其權(quán)值正相關(guān)，實(shí)現(xiàn)了基于權(quán)值的帶寬資源管理功能