一種POF控制器的實現(xiàn)與流量管理研究.pdf

1、傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡推動了互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，但隨著網(wǎng)絡服務模式的不斷變化，高帶寬需求應用急劇增長，現(xiàn)有網(wǎng)絡承受了極大的壓力。TCP/IP網(wǎng)絡難以滿足不同業(yè)務的服務質量(QoS)保障，同時由于其自身的路由策略，即使網(wǎng)絡中存在可替代的轉發(fā)路徑，局部鏈路也會存在擁塞狀況。通過多協(xié)議標簽轉換(MPLS)技術，能在網(wǎng)絡入口實現(xiàn)對網(wǎng)絡流的分類，通過分類標簽可以實現(xiàn)快速轉發(fā)、路徑控制和服務質量保證。MPLS技術為優(yōu)化網(wǎng)絡資源利用提供了基礎，但在當前

2、分布式的網(wǎng)絡架構下，MPLS網(wǎng)絡的控制層不能及時掌控全局網(wǎng)絡狀況，因此無法動態(tài)地調(diào)整資源的分配，導致網(wǎng)絡資源效率難以得到進一步提高。
　　軟件定義網(wǎng)絡(SDN)具有全局網(wǎng)絡信息管理的能力，其可編程性也能使在不改變底層基礎網(wǎng)絡設施的情況下提供新的網(wǎng)絡服務。通過SDN控制器能夠簡化MPLS控制層的實現(xiàn)，從而實現(xiàn)高效的流量管理。協(xié)議無感知轉發(fā)(POF)協(xié)議是對Openflow協(xié)議的擴展，POF在網(wǎng)絡靈活性上有很多的優(yōu)勢。
　　本文

3、在POF原型控制器的基礎上添加了設備發(fā)現(xiàn)、鏈路發(fā)現(xiàn)、拓撲管理、數(shù)據(jù)轉發(fā)等基本功能。在完善網(wǎng)絡基本功能的基礎上，完成了業(yè)務帶寬保障的功能。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)務的帶寬需求，實現(xiàn)了針對特定業(yè)務或網(wǎng)絡流的QoS保障。
　　進一步，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控制器中對網(wǎng)絡流路徑規(guī)劃問題進行研究，提出了一種基于分配算法解決了路徑

4、分配問題，通過路徑標簽實現(xiàn)網(wǎng)絡流的多路徑轉發(fā)。在路徑分配的基礎上，實現(xiàn)了基于權重的帶寬資源分配算法。算法根據(jù)分配份額和權值決定了網(wǎng)絡流所應獲取的帶寬，為實現(xiàn)基于權重的區(qū)分服務提供了基礎。
　　本文開發(fā)的POF控制器應用于POF網(wǎng)絡環(huán)境，相關實驗結果表明:(1)與基于最短路徑的路徑規(guī)劃算法相比，提高了對非最短路徑上的鏈路資源的利用效率，最終提高了網(wǎng)絡的吞吐量;(2)網(wǎng)絡流獲取的帶寬大小與其權值正相關，實現(xiàn)了基于權值的帶寬資源管理功能