基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、近年來，互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟和社會發(fā)展中起到了越來越重要的作用。然而隨著對網(wǎng)絡的功能需求不斷增加，互聯(lián)網(wǎng)在使用過程中暴露出了越來越多的問題。為了解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)存在的嚴重弊端，國內(nèi)外提出了很多新型的互聯(lián)網(wǎng)體系結構。
　　由北京交通大學參與研究的國家973項目“一體化可信網(wǎng)絡與普適服務體系基礎研究”提出了一種全新的互聯(lián)網(wǎng)模型，其將網(wǎng)絡分為接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)兩部分，引入接入標識和路由標識，通過其核心機制標識的分離映射實現(xiàn)了身份與位置的分離，解決了I

2、P雙重屬性的問題，同時也改進了網(wǎng)絡的安全性和路由可擴展性等。但是其中心控制能力比較弱，不能對網(wǎng)絡進行靈活的全局掌控。而控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分離技術能實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的分離，在大大減輕交換設備負擔的同時其控制平面又能感知全網(wǎng)，便于進行決策轉(zhuǎn)發(fā)和規(guī)劃路徑，不但簡化了網(wǎng)絡配置模式，還能靈活的控制網(wǎng)絡流量，增加了網(wǎng)絡控制權的開放性。
　　本文依托實驗室項目將OpenFlow的控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分離機制融入到標識網(wǎng)絡技術中，提出了

3、一種基于控制與數(shù)據(jù)分離的映射系統(tǒng)。其既能通過分離映射機制來解決IP雙重屬性的問題，又能通過OpenFlow技術來實現(xiàn)對控制平面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的分離，提高網(wǎng)絡的靈活性、可控性和網(wǎng)絡資源利用率。
　　首先，本文分析了領域內(nèi)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。之后對一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制和OpenFlow網(wǎng)絡進行了概述，并提出了一種結合一體化標識網(wǎng)絡分離映射機制和OpenFlow網(wǎng)絡的方法。隨后進一步介紹了系統(tǒng)的主要功能實體轉(zhuǎn)發(fā)設備和中心控制器的設計

4、方案。
　　其次，本文對系統(tǒng)下的中心控制器和轉(zhuǎn)發(fā)設備功能實體進行了目標分析和模塊劃分。主要對等級映射流程、分離映射流程與功能實體間的交互流程進行了設計與實現(xiàn)。(1)等級映射流程主要對等級映射表的儲存結構及映射表的對外接口進行了實現(xiàn)。提出了服務器資源等級和用戶訪問等級，通過等級匹配機制來控制網(wǎng)絡資源訪問的安全性;(2)分離映射流程主要對是接入標識與路由標識進行映射，實現(xiàn)了身份與位置的分離，同時對分離映射表的儲存結構、分離映射表的對外