面向Internet的SDN運行機制的研究

《面向Internet的SDN運行機制的研究》是依託東北大學，由王興偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：面向Internet的SDN運行機制的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王興偉
• 依託單位：東北大學

中文摘要

軟體定義網路（Software Defined Networking, SDN）解耦控制平面和數據平面，具備網路可程式能力，不僅可以簡化網路管理，而且可以靈活控制網路流量，促進網路進化與發展。作為一種非常有希望的新的聯網范型，SDN受到學術界和產業界的關注。本項研究面對把SDN套用於Internet這樣的超大規模網路時所產生的嚴峻挑戰，研究面向Internet的SDN運行機制。主要內容如下：（1）適應Internet多域、多層、多粒度的實際，提出面向Internet的SDN功能結構模型；（2）基於功能結構模型，提出可行、高效的運行機制，包括：控制平面和數據平面基礎運行機制，網元布控、動態遷移、套用和服務定製等性能最佳化機制；（3）實驗驗證和性能評價。預期的研究成果將形成比較完整的面向Internet的SDN運行機制，為SDN的發展提供理論和技術支持。

結題摘要

軟體定義網路（Software Defined Networking, SDN）解耦控制平面和數據平面，具備網路可程式能力，不僅可以簡化網路管理，而且可以靈活控制網路流量，促進網路進化與發展。作為一種非常有希望的新的聯網范型，SDN受到學術界和產業界的關注。本項研究面對把SDN套用於Internet這樣的超大規模網路時所產生的嚴峻挑戰，研究面向Internet的SDN運行機制。具體成果如下：（1）構建面向 Internet 的 SDN 功能結構模型提出適應Internet多域、多層、多粒度的SDN功能結構模型，在結構模型中將面向Internet的SDN 分成核心網與接入網，把控制器分成核心控制器、邊界控制器、接入控制器，把交換機分成智慧型交換機和啞交換機。在功能模型中將SDN劃分為物理網元組成的數據層、多個物理伺服器或集群構成的控制層以及實現套用感知與服務定製化的套用層。有效滿足網路服務的複雜需要，消除網路性能瓶頸，保障控制平面和數據平面的獨立演化。（2）設計可行高效的基礎運行機制提出了SDN中的智慧型、混合網路、空間網路、流量多粒度處理、套用感知QoS以及基於網頁排序和貪心策略的路由機制，提出了SDN 彈性控制、數據平面交換機緩衝、交換機流規則管理、套用平面與控制平面安全互動、多控制器部署與最佳化、多控制器動態分配以及多控制器自適應一致性機制，提出了基於蟻群和相似關係、用戶偏好、虛擬域、興趣域、SDN和區域劃分、菌群群體感應與自適應趨化的ICN路由機制等。（3）設計可行高效的性能最佳化機制提出了SDN中的路由即服務定製框架，提出了自適應路由服務合成、動態網路功能部署、服務功能鏈擴展與交付機制，提出了虛擬網路功能遷移、單播服務鏈重組、虛擬網路功能調度機制以及服務功能多播機制，提出了基於偏好的隨機路由動態負載均衡、基於NFV的軟體定義網路、軟體定義衛星網路的節能路由機制，提出了排隊網的SDN交換機處理時延最佳化機制、DoS攻擊檢測和防禦機制、SDN應用程式的信譽與激勵機制、基於SDN的光數據中心網路資源分配機制等。以上研究內容通過實驗驗證和性能評價，均有著良好的表現，優於相關的研究工作。通過有機集成以上各部分的研究成果，可以構成面向Internet的 SDN 運行機制，為面向 Internet 的 SDN 的研究與開發提供理論方法和可供工程實現參考的模型與機制