基于SDN的回传网路由技术研究

作     者：刘莹 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈建亚

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：回传网 SDN 流量工程 带宽预留 有效时间窗 

摘      要：近年来,移动通信产业得到了迅猛发展。与之相伴随的是移动通信技术的快速提高和频繁换代。移动通信从2G、3G到LTE的演进,呈现出宽带化、IP化和媒体化的趋势。其中移动IP的承载网络可以分成IP核心承载网和移动回传网两个部分。其中移动回传部分因具备覆盖面积广大,地理分布散乱等特点,从而成为了整个网络部署、管理和维护的重中之重。为了应对新的技术挑战,本文引入软件定义网络(Software Defined Network, SDN)来解决移动回传网中的路由资源优化问题,实现对现有网络做出最小改动的前提下,充分地利用现有网络,更加灵活地调度资源,传输流量。 本文的主要创新点有以下两个：(1)基于现存网络引入SDN,实现选路灵活控制。由于基于多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch, MPLS)的流量工程存在信令开销过大的缺点,而基于IP的流量工程存在路径选择缺乏灵活性等缺点,本文在已有网络架构下引入SDN,间隔地控制网络区域中的边界节点,从而实现对流量工程的控制过程,将控制过程和转发过程相分离,可以减少信令开销,同时达到灵活选择路径的目的。(2)基于流量预测预留带宽,优化流量分配过程。网络中的流量情况可以通过流量预测方法获得,根据可获得的未来流量,采用带宽预留方式为不同的数据流提供既能满足传输需求,又能降低网络整体利用率和拥塞率的分配方案。 针对本文提出的流量分配算法,从理论层面和仿真层面上同基于开放式最短路径优先的流量工程算法(Open Shortest Path First Traffic Engineering, OSPF-TE)和基于非分离式智能OSPF的流量工程算法那(Non-Split-Smart OSPF Traffic Engineering, NS-S-OSPF)进行了分析和对比,本文的算法可以带来更低的网络最大链路利用率,从而可以降低网络出现拥塞的可能。