SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著高速光通信、移動互聯(lián)網(wǎng)、高性能云計算等技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的以IPv4協(xié)議作為核心的互聯(lián)網(wǎng)面臨一系列嚴(yán)重的技術(shù)挑戰(zhàn)：IPv4地址的耗盡，網(wǎng)絡(luò)的不安全和不可信，網(wǎng)絡(luò)低弱的服務(wù)質(zhì)量保證，網(wǎng)絡(luò)帶寬無法滿足用戶需求，高效移動互聯(lián)網(wǎng)的難以實現(xiàn)。因此研究新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)成為越來越迫切的需要。而SDN[1]自從其問世以來，以其通過軟件編程來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)實行更加靈活、開放、細粒度的管理和控制廣受學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的關(guān)注，SDN已經(jīng)成為未來網(wǎng)絡(luò)變革的重要發(fā)

2、展方向。本文旨在通過分析設(shè)計SDN和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的架構(gòu)，進而驗證SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的可行性，有助于SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的融合和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)向SDN的過渡。
　　本文所設(shè)計的SDN和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)基于以下核心思想：把SDN整體當(dāng)成一個傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的“路由器”，由IP網(wǎng)絡(luò)和該“路由器”通過BGP協(xié)議進行域間網(wǎng)絡(luò)層可達性信息NLRI（Network Layer Reachability Information）的交互

3、，從而使得全網(wǎng)的NLRI經(jīng)過路由同步后達到一致；SDN通過把IP網(wǎng)絡(luò)的RIB消息①轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的SDN交換機流表項，進而使得SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)可以互聯(lián)互通。這里的“路由器”是SDN控制器的一個模塊，為了減少工作量，在實現(xiàn)中使用第三方開源路由器軟件Quagga[2]來代替該模塊完成路由功能，再由Quagga和SDN控制器進行RIB消息和NLRI的同步。本文設(shè)計的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)由SDN同步子系統(tǒng)和Quagga同步子系統(tǒng)兩部分組

4、成，共包含RIB消息同步模塊、網(wǎng)絡(luò)可達性消息發(fā)送模塊、配置管理模塊、RIB消息發(fā)送模塊和網(wǎng)絡(luò)可達性消息同步模塊五個模塊。同時，本文對實現(xiàn)的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)進行了模塊功能的分解測試，并且分單SDN場景和多SDN場景兩種情況對整個互聯(lián)架構(gòu)的功能進行仿真與驗證。仿真結(jié)果表明本文設(shè)計的SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)可以實現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)和SDN的互聯(lián)互通，包括IPv4網(wǎng)絡(luò)跨SDN和其他IPv4網(wǎng)絡(luò)互通、SDN和SDN互通、IPv4網(wǎng)絡(luò)和