發(fā)布時間：2020-11-08 22:06

　　 經(jīng)過十幾年的發(fā)展,信息與通信技術取得了較大的進步,然而傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構在面向新興技術時遭遇了巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構的缺陷也逐漸顯現(xiàn)。例如,底層網(wǎng)絡遍布大量復雜隔離的網(wǎng)絡協(xié)議,網(wǎng)絡維護成本過高;基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構,底層網(wǎng)絡的流量傳輸規(guī)則難以實時配置,因此難以實時實現(xiàn)上層應用所需的網(wǎng)絡行為。針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構的缺陷和瓶頸問題,學術界提出軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,SDN)的概念并進行了深入研究。SDN將傳統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)轉發(fā)功能和控制功能相分離,控制功能集中于控制器,基于控制器,運維人員可以通過編程管理數(shù)據(jù)平面的轉發(fā)設備,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡可編程化。在SDN發(fā)展的過程中,SDN數(shù)據(jù)平面故障是需要關注和解決的問題,因為數(shù)據(jù)平面承擔著數(shù)據(jù)轉發(fā)的作用,數(shù)據(jù)平面發(fā)生組件故障將造成網(wǎng)絡小范圍癱瘓,并直接影響用戶通信。大體上SDN數(shù)據(jù)平面故障恢復方案可以分為兩類:反應式故障恢復方案和主動式故障恢復方案。相比起前者,后者在恢復時延方面的表現(xiàn)更加優(yōu)越,也因此主動式恢復方案是當前故障恢復研究領域的主流。但是目前大部分主動式恢復方案存在兩個缺陷:(a)主動式恢復方案消耗大量備份資源,本文的備份資源指的是備份路徑流表項(b)網(wǎng)絡流量變化影響備份路徑性能,從而造成數(shù)據(jù)流重定向后備份路徑擁塞。針對這兩個缺陷我們提出兩種故障恢復方案:(1)為了在保證恢復時延的基礎上盡量減少備份資源消耗,我們提出基于共享環(huán)路的主動式單鏈路故障恢復方案,通過規(guī)劃備份路徑和設計相應流表來提高備份路徑流表項利用率,從而減少備份資源消耗。(2)為了盡可能避免網(wǎng)絡流量變化影響備份路徑性能,以期實現(xiàn)數(shù)據(jù)流重定向后備份路徑不發(fā)生擁塞,均衡網(wǎng)絡各鏈路負載。我們提出基于流量負載均衡的主動式單鏈路故障恢復方案,將流量預測和故障恢復相結合,對流量進行預測,并且將預測值用于備份路徑選取。除此以外,基于預測值定期更新備份路徑來盡可能保證備份路徑的性能。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

非營利性組織［３２］，致力于推進ＳＤＮ相關技術的發(fā)展，其提出的ＳＤＮ架構具有相??當?shù)臋嗤�性并得到業(yè)界的認同。??如圖２－１所示，ＯＮＦ提出的ＳＤＮ架構主要包含三層：數(shù)據(jù)平面、控制平面??以及應用平面。數(shù)據(jù)平面主要是由ＳＤＮ交換機組成的數(shù)據(jù)轉發(fā)網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)平面??的交換機負責高速的數(shù)據(jù)轉發(fā)和信息收集，交換機通過南向接口與控制平面的控??制器進行信息交互（交互的信息主要包括ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ－ｔｏ－ｓｗｉｔｃｈ、ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ、??ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ等類型信息），如今廣泛應用的南向接口為ＯＮＦ提倡的ＯｐｅｎＦｌｏｗ協(xié)??議�？刂破矫娴闹饕�作用為監(jiān)控管理數(shù)據(jù)平面的數(shù)據(jù)轉發(fā)設備�？刂破矫娴目刂�??９??

?用于唯一標識流表項，控制器過濾流表項的??ｃｏｕｎｔｅｒｓ數(shù)據(jù)時發(fā)揮作用。??具體的匹配過程如圖２－２所示，數(shù)據(jù)包在進入流表后優(yōu)先匹配第一個流表中??的表項，根據(jù)表項優(yōu)先級依次匹配，根據(jù)匹配結果執(zhí)行相應的動作集，可以是發(fā)??往后序流表（只能發(fā)往編號比自身大的流表），或者發(fā)往某個端口，從該端口輸??出該數(shù)據(jù)包、或者發(fā)往組表等等。如果所有表項都沒有匹配，則發(fā)生上文所述的??ｔａｂｌｅ－ｍｉｓｓ行為，根據(jù)配置數(shù)據(jù)包被拋棄、或者通知控制器。??ＳＤＮ交換機??Ｊ￣?＾??Ｐａｃｋｅｔ?進入交?????????Ｐａｃｋｅｔ?離開??換ｆ?執(zhí)行動作Ｉ交換機??｜匹配流表?集???１中的表???????項，根據(jù)??匹配結果??執(zhí)行動作??集??圖２－２數(shù)據(jù)包匹配流程??（２）組表??組表與流表類似，存在多個組表項用于轉發(fā)數(shù)據(jù)包，組表是流表轉發(fā)數(shù)據(jù)包??方式的補充。組表項相關的字段如表２－３顯示：??１４??

?第三章基于共享環(huán)路的主動式單鏈路故障恢復方法???２中的三條備份路徑都包含路徑＜５１－５８－３９４１０－５４＞，則部署在該路徑＜５１－５８－８９－??Ｓ１０－Ｓ４〉上的目的地為Ｈ２的備份流表項可以被這三條備份路徑所重復利用，因??此備份資源消耗較少。而圖３－１中的三條備份路徑復用率較低，較為分散，因此??大部分目的地為Ｈ２的備份流表項難以被重復利用，從而備份資源消耗較多。??
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 章妍會;;考慮負荷控制的配電網(wǎng)故障恢復探討[J];科學中國人;2017年05期

2 嚴蘭;配電網(wǎng)故障恢復需要智能型遠程控制及保護終端[J];電工技術雜志;2004年07期

3 楊長義;IBM-PC/XT及其兼容機硬盤常見故障恢復方法淺談[J];計算機應用研究;1989年06期

4 潘慶球;龍廣錢;;車控室加裝車站控制器重啟復位按鈕設計探討[J];城市軌道交通研究;2014年S1期

5 鄭朝明,趙冬梅,高曙,何贊峰;基于分層思想的配電網(wǎng)故障恢復及恢復算法[J];電力系統(tǒng)及其自動化學報;2002年06期

6 洪濤;;智能配電網(wǎng)故障恢復的現(xiàn)狀與發(fā)展探析[J];硅谷;2014年22期

7 范鈞慧;徐楠;劉皓明;;含分布式風光電源的配電系統(tǒng)故障恢復策略[J];江蘇電機工程;2014年01期

8 郭運城;盧煒;李明;韋鋼;;配電網(wǎng)故障恢復研究現(xiàn)狀及展望[J];電力與能源;2014年03期

9 馬愛杰;高壓配電網(wǎng)故障恢復系統(tǒng)推理策略[J];水利電力機械;2005年04期

10 李鋒;流帶──UNIX系統(tǒng)安裝和故障恢復的好幫手[J];中國金融電腦;1997年03期

相關博士學位論文 前10條

1 陳文濤;城域以太網(wǎng)若干關鍵問題研究[D];清華大學;2009年

2 黃雄峰;網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)瞬時故障恢復和安全控制研究[D];華中科技大學;2015年

3 張浩;配電網(wǎng)協(xié)同保護與自愈控制研究[D];北京交通大學;2012年

4 姚玉海;基于預想事故集的配電網(wǎng)自愈控制研究[D];華北電力大學(北京);2016年

5 康治平;無線傳感器網(wǎng)絡鏈路數(shù)據(jù)故障診斷與網(wǎng)絡連通恢復方法研究[D];重慶大學;2015年

6 王昌照;含分布式電源配電網(wǎng)故障恢復與可靠性評估研究[D];華南理工大學;2015年

7 鄒必昌;含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構及故障恢復算法研究[D];武漢大學;2012年

8 潘淑文;加權復雜網(wǎng)絡抗毀性及其故障恢復技術研究[D];北京郵電大學;2011年

9 周長春;高壓直流輸電系統(tǒng)次同步振蕩阻尼特性研究[D];浙江大學;2004年

10 周艷玲;MPLS網(wǎng)絡下多播技術的研究[D];東華大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 馮斯詳;基于共享環(huán)路與流量負載均衡的SDN數(shù)據(jù)平面故障恢復方法[D];北京郵電大學;2019年

2 林山峰;計及分布式發(fā)電的配電網(wǎng)孤島劃分與故障恢復[D];西南石油大學;2018年

3 付倩;智能配電網(wǎng)的災害評估及故障恢復研究[D];東北大學;2015年

4 韓玘桓;交直流配電網(wǎng)故障恢復策略研究[D];山東理工大學;2018年

5 周靖為;故障恢復時間不確定的不正常航班恢復問題研究[D];南京航空航天大學;2018年

6 王立坤;SDN網(wǎng)絡鏈路和控制器故障恢復機制研究[D];大連理工大學;2018年

7 向文;面向并行迭代計算的故障恢復技術研究[D];湖南大學;2014年

8 侯宇馨;含SNOP的配電網(wǎng)故障恢復優(yōu)化方法研究[D];華北電力大學(北京);2018年

9 曹玉潔;基于博弈論的主動配電網(wǎng)故障恢復策略研究[D];燕山大學;2018年

10 齊亮;智能配電網(wǎng)風險評估及動態(tài)故障恢復策略研究[D];東北大學;2017年

本文編號：2875420