基于sdn的服务链与包代理解决方案的研究(附件)【字数：10795】
摘 要随着网络应用需求的急速变化以及网络创新的急速推进，传统网络设备数据与控制平面的紧耦合使得其不能够提供灵活的网络控制、自动化的网络配置及开放网络能力等。SDN即网络设备转发与控制平面的分离，以软件来驱动网络，使网络的管理、控制变得更加灵活、智能、简便。为了充分利用SDN技术，对当前网络进行优化，同时，满足急速增长的网络应用需求，对SDN网络运行机制的研究是非常必要的，对SDN上层解决方案的研究也就势在必行。本文通过深入研究SDN的网络架构及关键技术，搭建SDN网络实验环境。在此基础之上，对SDN南向网络通信机制、北向网络应用运行机制进行深入的分析与研究，最终能够从整体的角度对 Internet环境下整个SDN网络的通信机制进行充分认识，并能够将SDN网络架构以及相关技术应用到与本课题相关的解决方案之中。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究目的和意义 1
1.3研究内容 2
1.4论文组织 2
第二章 SDN简介 3
2.1SDN的发展历程 3
2.2SDN的网络框架 4
2.2.1基础设施层 4
2.2.2控制层 5
2.2.3应用层 5
2.3SDN网络的特性和优势 5
第三章 基于SDN的服务链解决方案 6
3.1传统网络面临的挑战 6
3.2服务链解决方案 7
3.3面向服务定制的服务链架构 7
3.3.1拓扑结构 8
3.3.2实现方法 8
3.4特性与优势 11
第四章 基于SDN的包代理解决方案 14
4.1传统网络面临的挑战 14
4.2包代理解决方案 14
4.3面向服务定制的包代理架构 15
4.3.1拓扑结构 15
4.3.2实现方法 16
4.4特性与优势 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1研究背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
众所周知，计算机时代的发展非常迅速。从90年代开始，云计算的出现以及其相关业务迅速的发展，对网络和服务器的计算能力提出了崭新的要求。 现有的单服务器的结构已经相当落后，单服务器的运算能力有限，无法为复杂、高效率的技术应用提供服务。特别是在近期人工智能的兴起，让计算和网络服务的高效、便捷、高速等要求成为首要的需求。以网络功能虚拟化和软件定义网络为代表的新型网络架构及应用技术，给这些需求带来了很好的解决方案。顾名思义，网络功能虚拟化即使硬件资源池化，而软件定义网络即使得网络的转发变得更加软件化，变得更加可控。这些网络技术的出现都是未来高效云计算能力的实现成为可能的基础。SDN即软件定义网络是一种新型的网络架构，其最大的特点在于SDN能够将转发可编辑，网络的控制相对集中，实现对全网网络的状态统一控制。如此，网络的灵活性能够较大提升，从而适应当今复杂多变的网络场景[1]。
1.2研究目的和意义
SDN（软件定义网络）是一种新型的网络体系架构，通过将网络控制层面与网络转发层面解耦合构建开放的可编程的网络体系架构。SDN认为不应该无限制地增加网络的复杂度，需要对网络架构进行抽象以屏蔽底层复杂度，为上层提供简单、高效的配置与管理。SDN旨在实现网络互联和网络行为的定义和开放式的南北向接口，从而能够支持未来各种新型网络体系架构和新型业务的创新。过去30年中，IP网络一直是全分布式的，战绩卓著，解决了各种客户的需求，今天SDN是为了未来更快更好的实现用户的需求。并不是有什么需求通过传统网络方法不能做到，只是SDN能够做得更快、更好、更简便。所以此课题的研究具有非常重要的意义，其研究成果能够广泛地应用于网络中[2]。
本课题的研究目标是将SDN新型网络与传统网络作对比，具体研究基于SDN的服务链与包代理解决方案。基于SDN的网络包代理解决方案，提高报文复制、汇聚、映射、负载均衡等功能，实现网络流量的一体化采集和分发平台。基于SDN的实现技术和友好的用户界面，让流量采集更加灵活和便捷，彻底解决了传统的端口镜像与分光技术所需要的复杂操作、核心设备端口占用等问题。基于SDN的服务链解决方案，可部署在任意网络边界，将网络出口的传统组网方式“由串改并”，即物理旁挂、逻辑串接。解决了传统方式中存在的故障点多，运维复杂，灵活性差，性能瓶颈等一系列问题。从而简化网络，使网络更加灵活。
1.3研究内容
本课题研究的基于SDN的服务链与包代理解决方案主要包括两大内容：基于SDN的服务链解决方案、基于SDN的包代理解决方案。具体内容如下：
1、基于SDN的服务链解决方案
可部署在任意网络边界，将网络出口的传统组网方式“由串改并”，即物理旁挂、逻辑串接。解决了传统方式中存在的故障点多，运维复杂，灵活性差，性能瓶颈等一系列问题。
2、基于SDN的包代理解决方案
提高报文复制、汇聚、映射、负载均衡等功能，实现网络流量的一体化采集和分发平台。基于SDN的实现技术和友好的用户界面，让流量采集更加灵活和便捷，彻底解决了传统的端口镜像与分光技术所需要的复杂操作、核心设备端口占用等问题。
1.4论文组织
本文共分为四章，各章节的内容概述如下：
第一章：绪论，介绍了课题研究背景、研究意义与目的以及论文研究内容。
第二章：对SDN的发展历程，SDN的网络框架以及特性和优势做了介绍。
第三章：提出一种基于SDN的服务链解决方案的架构，以及和传统网络的对比。
第四章：提出一种基于SDN的包代理解决方案的架构，以及和传统网络的对比。
最后，对论文进行了总结。
第二章 SDN简介
2.1SDN的发展历程
2006年斯坦福大学的学生Casado成功领导了一个关于网络安全与管理的项目Ethane，目的在于设计一个集中式的控制器，能够实现定义网络设备中的各种安全策略，对网络进行安全方面的控制，实现整个网络的集中管理。随后Mckeown教授于2009年正式提出SDN网络设备中的控制层面与数据层面相分离，用软件的方式使用 SDN( software defined networking，软件定义网络)将常用控制器实现。SDN网络架构分为三层:上层应用层、中层控制层、底层基础控制层，能够通过北向接口连接控制层与应用层，通过南向接口连接控制层与基础数据层。 OpenFlow是SDN中主要的协议，也是其数据层面和控制层面中的第一个通信标准，其第一个面世版本OpenFlow1.0于2010年发布[3]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究目的和意义 1
1.3研究内容 2
1.4论文组织 2
第二章 SDN简介 3
2.1SDN的发展历程 3
2.2SDN的网络框架 4
2.2.1基础设施层 4
2.2.2控制层 5
2.2.3应用层 5
2.3SDN网络的特性和优势 5
第三章 基于SDN的服务链解决方案 6
3.1传统网络面临的挑战 6
3.2服务链解决方案 7
3.3面向服务定制的服务链架构 7
3.3.1拓扑结构 8
3.3.2实现方法 8
3.4特性与优势 11
第四章 基于SDN的包代理解决方案 14
4.1传统网络面临的挑战 14
4.2包代理解决方案 14
4.3面向服务定制的包代理架构 15
4.3.1拓扑结构 15
4.3.2实现方法 16
4.4特性与优势 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1研究背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
众所周知，计算机时代的发展非常迅速。从90年代开始，云计算的出现以及其相关业务迅速的发展，对网络和服务器的计算能力提出了崭新的要求。 现有的单服务器的结构已经相当落后，单服务器的运算能力有限，无法为复杂、高效率的技术应用提供服务。特别是在近期人工智能的兴起，让计算和网络服务的高效、便捷、高速等要求成为首要的需求。以网络功能虚拟化和软件定义网络为代表的新型网络架构及应用技术，给这些需求带来了很好的解决方案。顾名思义，网络功能虚拟化即使硬件资源池化，而软件定义网络即使得网络的转发变得更加软件化，变得更加可控。这些网络技术的出现都是未来高效云计算能力的实现成为可能的基础。SDN即软件定义网络是一种新型的网络架构，其最大的特点在于SDN能够将转发可编辑，网络的控制相对集中，实现对全网网络的状态统一控制。如此，网络的灵活性能够较大提升，从而适应当今复杂多变的网络场景[1]。
1.2研究目的和意义
SDN（软件定义网络）是一种新型的网络体系架构，通过将网络控制层面与网络转发层面解耦合构建开放的可编程的网络体系架构。SDN认为不应该无限制地增加网络的复杂度，需要对网络架构进行抽象以屏蔽底层复杂度，为上层提供简单、高效的配置与管理。SDN旨在实现网络互联和网络行为的定义和开放式的南北向接口，从而能够支持未来各种新型网络体系架构和新型业务的创新。过去30年中，IP网络一直是全分布式的，战绩卓著，解决了各种客户的需求，今天SDN是为了未来更快更好的实现用户的需求。并不是有什么需求通过传统网络方法不能做到，只是SDN能够做得更快、更好、更简便。所以此课题的研究具有非常重要的意义，其研究成果能够广泛地应用于网络中[2]。
本课题的研究目标是将SDN新型网络与传统网络作对比，具体研究基于SDN的服务链与包代理解决方案。基于SDN的网络包代理解决方案，提高报文复制、汇聚、映射、负载均衡等功能，实现网络流量的一体化采集和分发平台。基于SDN的实现技术和友好的用户界面，让流量采集更加灵活和便捷，彻底解决了传统的端口镜像与分光技术所需要的复杂操作、核心设备端口占用等问题。基于SDN的服务链解决方案，可部署在任意网络边界，将网络出口的传统组网方式“由串改并”，即物理旁挂、逻辑串接。解决了传统方式中存在的故障点多，运维复杂，灵活性差，性能瓶颈等一系列问题。从而简化网络，使网络更加灵活。
1.3研究内容
本课题研究的基于SDN的服务链与包代理解决方案主要包括两大内容：基于SDN的服务链解决方案、基于SDN的包代理解决方案。具体内容如下：
1、基于SDN的服务链解决方案
可部署在任意网络边界，将网络出口的传统组网方式“由串改并”，即物理旁挂、逻辑串接。解决了传统方式中存在的故障点多，运维复杂，灵活性差，性能瓶颈等一系列问题。
2、基于SDN的包代理解决方案
提高报文复制、汇聚、映射、负载均衡等功能，实现网络流量的一体化采集和分发平台。基于SDN的实现技术和友好的用户界面，让流量采集更加灵活和便捷，彻底解决了传统的端口镜像与分光技术所需要的复杂操作、核心设备端口占用等问题。
1.4论文组织
本文共分为四章，各章节的内容概述如下：
第一章：绪论，介绍了课题研究背景、研究意义与目的以及论文研究内容。
第二章：对SDN的发展历程，SDN的网络框架以及特性和优势做了介绍。
第三章：提出一种基于SDN的服务链解决方案的架构，以及和传统网络的对比。
第四章：提出一种基于SDN的包代理解决方案的架构，以及和传统网络的对比。
最后，对论文进行了总结。
第二章 SDN简介
2.1SDN的发展历程
2006年斯坦福大学的学生Casado成功领导了一个关于网络安全与管理的项目Ethane，目的在于设计一个集中式的控制器，能够实现定义网络设备中的各种安全策略，对网络进行安全方面的控制，实现整个网络的集中管理。随后Mckeown教授于2009年正式提出SDN网络设备中的控制层面与数据层面相分离，用软件的方式使用 SDN( software defined networking，软件定义网络)将常用控制器实现。SDN网络架构分为三层:上层应用层、中层控制层、底层基础控制层，能够通过北向接口连接控制层与应用层，通过南向接口连接控制层与基础数据层。 OpenFlow是SDN中主要的协议，也是其数据层面和控制层面中的第一个通信标准，其第一个面世版本OpenFlow1.0于2010年发布[3]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/wljs/75.html
