基于SDN的端到端网络性能监测系统设计与实现

摘要

信息科技的发展，特别是近几年移动互联网和电子商务等服务的不断兴起和丰富，网络规模需要不断扩大，以IP为核心的传统网络体系架构暴露出越来越多的问题。软件定义网络(SDN)技术应运而生，架构核心是提出网络中数据平面和控制平面分离，交换机保留转发功能与拥有中央控制能力的控制器相连。为促进SDN网络的快速发展，不可避免的需要实现服务质量的保证和对流量工程的支持，而保障Qos质量和TE的支持需要量化端到端网络性能。
　　针对SDN网络环境对端到端网络性能进行监测，必须进行端到端网络连通性测试，连通性测试通过才能监测其他性能。网络管理员可以设置监测的源端、目的端、监测间隔时间和各项阀值，系统根据管理员设置开启监测系统并进行阀值警告。监测系统将利用Openflow技术特性和Opendaylight开源控制器框架来实现，将监测端到端单向时延、丢包率和网络带宽。其中对于单向时延和网络带宽的监测将使用传统网络的自诱导拥塞方法中的Pathchirp模型，构造传统网络数据报文通过Openflow的Packek-in和Packet-out报文来获取数据信息，再根据数据信息进行评估得到性能。丢包率的测量通过不断轮询源端和目的端的交换机获取发送报文的统计信息估计得到。
　　端到端性能监测系统在H3C实验室的环境中搭建虚拟SDN环境上进行了测试。丢包率结果与 OpenNetMon系统测试结果进行对比，可用带宽测试是在已知带宽的条件下进行，测试结果非常理想。阀值警告能根据管理员设置给出相应提示。在实验室环境的顺利测试证明端到端性能监测系统在SDN环境下有一定实用性。

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1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究目的及意义

1.3 国内外研究概况

1.4 论文主要研究内容

2 相关技术分析

2.1 Openflow技术

2.2 网络测量

2.3 Opendaylight技术

2.4 本章小结

3 SDN端到端网络性能监测系统分析与设计

3.1 系统需求分析

3.2 系统总体设计

3.3 系统功能设计

3.4 数据模型设计

3.5 本章小结

4 SDN端到端网络性能监测系统实现与测试

4.1 开发环境

4.2 主要功能实现

4.3 系统测试与解析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献