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PTN网管北向接口及其路由计算研究与实现

PTN网管北向接口及其路由计算研究与实现

作者：易晶琼武汉理工大学

学位级别：硕士

近几年,随着互联网技术和计算机技术的不断发展,国内网络通信行业如雨后春笋般迅猛发展。目前我国各网络通信运营商的规模宏大,承载业务种类繁多,覆盖核心话务网、接入网、SDH和PDH传输网等多种电信网络。然而,随着网络规模的不断扩大,... 详细信息

近几年,随着互联网技术和计算机技术的不断发展,国内网络通信行业如雨后春笋般迅猛发展。目前我国各网络通信运营商的规模宏大,承载业务种类繁多,覆盖核心话务网、接入网、SDH和PDH传输网等多种电信网络。然而,随着网络规模的不断扩大,网络设备的种类和数量也不断地增加,各种新业务对网络的需求不断提高。在大批量网元环境下,基于传统TMN标准的网络管理已经出现了一定的局限性,如何屏蔽设备的多样性,如何对分布式的大型传输网络进行有效的管理,是当前运营商所面临的巨大挑战。CORBA技术具有分布式、跨平台、面向对象等特性,能够比较好的构建分布式网络管理体系,它克服了传统Q3接口实现TMN技术上的不足和SNMP协议在安全性方面的缺陷。所以基于CORBA技术的PTN网管北向接口是目前构建PTN传输网较为理想的实现方案。本课题来源于校企合作为台湾电信研究院自主研发的PTN智能网管系统,该网管系统用于实现台湾电信研究院管辖下的子网网络管理功能,作者参加了PTN网管北向中间件的开发,包括需求分析、环境搭建、模块设计、编码实现、性能改进、入网测试等工作,直到最后项目版本的发布。论文为PTN网管做了详细的分层架构设计,描述了基于CORBA的北向接口在整个网络体系架构中所处的地位,并从北向接口功能需求出发为PTN网管北向接口做了技术选型和总体结构设计以及功能设计,对北向接口进行了详细适配设计和实现,并以子网管理模块为例设计了CORBA接口、信息模型、时序图,以及展示了从IDL框架到代码实现到最终系统集成的详细过程。在北向接口的子网管理子模块中,自动路由计算必不可少。针对目前很多网管软件的路由计算算法都没有对链路本身的可靠性进行判定而导致无法选择可靠的路径作为承载的问题,论文提出利用时间序列预测模型增强路由计算算法的技术路线、实现方案和仿真结果,该路由计算优化算法可以为用户建议出更加可靠的路由,减少后期运维带来的额外开销。最后论文完成了对系统的功能测试和性能测试。

关键词： CORBA PTN网管北向接口路由计算

基于SDN网络的发布/订阅中间件路由计算模块的性能优化

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基于SDN网络的发布/订阅中间件路由计算模块的性能优化

作者：刘昌威北京邮电大学

学位级别：硕士

物联网中的海量实时数据,对物联网中发布/订阅消息中间件的性能和稳定性提出了更高的要求,而SDN (软件定义网络)这种全新的网络架构能够很好的满足上述要求。在SDN网络中,发布/订阅系统可以通过控制器查看OpenFlow交换机的数据,同时对... 详细信息

物联网中的海量实时数据,对物联网中发布/订阅消息中间件的性能和稳定性提出了更高的要求,而SDN (软件定义网络)这种全新的网络架构能够很好的满足上述要求。在SDN网络中,发布/订阅系统可以通过控制器查看OpenFlow交换机的数据,同时对交换机下发流表,最终达到间接控制网络中数据转发的目的。参考当前已有的基于传统网络的发布/订阅系统,同时结合SDN网络的特点,本文提出了针对基于SDN网络的发布/订阅系统的路由计算模块的优化方案。通过基于Steiner树的路由算法,结合群间拓扑与订阅信息,实现了分布式的路由计算,并能够根据计算结果生成带有消息主题的流表项。该方案同时将拓扑管理模块和订阅管理模块一并进行了改进。改进后的拓扑管理模块能够与OpenDaylight协作,感知集群中的OpenFlow交换机;而通过实现握手机制,实现了集群间邻居关系的构建和维护。通过对订阅表进行聚合和分裂,以及在OpenFlow交换机中实现的多级流表机制,节点得以在控制流表尺寸的同时,提升路由查找的效率。优化后的路由计算模块与原系统的模块相比,路由的计算和查询效率都得到了提高,同时分布式的路由计算方案也使得系统的扩展性更好。最后,在基于OpenvSwitch和KVM的多集群测试网络中,对系统的路由计算及相关模块进行了功能和性能测试,验证了本文设计的可行性和有效性。

关键词：发布/订阅系统 SDN OpenDaylight 拓扑管理路由计算

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IS-IS协议路由计算方法的研究和实现

IS-IS协议路由计算方法的研究和实现

作者：范炜玮国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着网络技术的飞速发展和网络规模的迅速扩大,路由设备的作用日益重要,对它的性能要求也随之提高。路由协议在路由器之间实现信息交换,其本质就是收集网络中的路由选择信息并选择到所有己知目的网段的最佳路径,因此路由计算过程和路由... 详细信息

随着网络技术的飞速发展和网络规模的迅速扩大,路由设备的作用日益重要,对它的性能要求也随之提高。路由协议在路由器之间实现信息交换,其本质就是收集网络中的路由选择信息并选择到所有己知目的网段的最佳路径,因此路由计算过程和路由表的组织与管理对于路由器的功能增强和性能提高起到关键的作用。本文在深入理解IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System)路由协议运行机制的基础上,依据RFC和ISO的标准给出了IS-IS路由计算算法的设计与实现;根据当今网络前缀的分布特点,提出了一种基于Hash的路由表组织方法,并对这种方法进行了改进;最后针对核心网络上具有多个路由节点的路由器提出了一种并行路由计算方法,使得路由计算能够在多个节点中同时进行。本文的主要工作包括: ***-IS路由协议是一种链路状态路由协议,在利用路由信息进行路由计算的时候采用的是最短路径优先(Shortest Path First,SPF)算法。因此,首先对SPF算法有比较深入的了解,并在此基础之上设计及实现了IS-IS路由协议的路由计算过程;2.研究了路由表的高效组织与管理。分析了当前常用的路由表组织方法,提出了一种基于Hash的路由表的组织方式,结合网络前缀的分布特点,对这种基于Hash的路由表组织方法进行了改进和实验,在理论上分析了该算法的性能,并在实验中比较了该算法和其它算法的性能差异;3.针对目前大型网络中核心层采用的高性能核心路由器有多个路由节点的特点,将现有的IS-IS路由域划分为路由子域(Routing Sub-Area,RSA),提出了一种由各个路由节点并行计算路由表的方法,给出了算法的正确性以及可行性分析,在路由节点数目为n的情况下,能将域内更新路由计算的加速比提高到n至n,域外更新路由计算的加速比提高到n。

关键词：高性能路由器 IS-IS 链路状态路由协议路由表并行路由计算

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遗传算法在QoS组播路由计算方面的应用

数字通信世界 2007年第12期 65-68页

作者：王军上海证券通信有限公司

一、引言伴随着诸如视频广播、IPTV等应用的风起云涌，传统的因特网所提供的”尽力而为”的服务已经无法满足新应用在QoS方面的要求，因此，近年来业界将研究的关注点放在了组播应用环境下如何确保用户的服务质量这个难题上。

关键词： QoS组播应用路由计算遗传算法服务质量视频广播 IPTV 因特网

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OSPF路由表计算的实现技术

怀化学院学报 2003年第2期22卷 67-69页

作者：周集良王正华国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

从OSPF路由协议特点入手 ,通过对路由计算算法的分析 ,提出了一种五级模块调用实现模型。

关键词： OSPF路由协议路由计算算法链路状态广告链路状态数据库域内路由域间路由外部路由

基于ACTN和SDOTN标准的SDN跨域管控研究

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光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 57-62页

作者：王堂超烽火通信科技股份有限公司网络产出线武汉430027

【目的】为了实现云光智能一体化,解决现有光网络业务部署慢的问题,文章给出了一种跨域跨厂商的端到端业务快速部署方法。【方法】通过分析现网跨域跨厂商业务部署现状,并结合基于流量工程网络抽象与控制(ACTN)标准和软件定义光传送网(S... 详细信息

【目的】为了实现云光智能一体化,解决现有光网络业务部署慢的问题,文章给出了一种跨域跨厂商的端到端业务快速部署方法。【方法】通过分析现网跨域跨厂商业务部署现状,并结合基于流量工程网络抽象与控制(ACTN)标准和软件定义光传送网(SDOTN)标准,发现并解决现有软件定义网络(SDN)管控系统光业务智能一体化部署存在的问题,提出设备厂商SDN管控系统需要改进的方法和方向。【结果】测试验证表明,通过优化改进设备厂商的同步数字体系(SDH)管控系统,能够提升域内端到端业务的开通效率并实现跨域端到端业务的智能一键部署。【结论】测试结果证明,优化和改进设备厂商的SDN管控系统有利于云光智能一体化的业务开通。

关键词：光传输网络软件定义网络路由计算路由创建部署

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基于ONOS的支持多域SDN的层次架构实现方案

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网络新媒体技术 2024年第2期13卷 35-44页

作者：郑友伟刘磊中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

软件定义网络(SDN)通过将控制平面与数据平面分离,实现了网络的可编程性,改变了网络管理的模式。然而,随着SDN网络规模的不断扩大,其可扩展性问题逐渐显现。针对这一问题,多控制器架构成为提升SDN可扩展性的主流策略。在多控制器架构中... 详细信息

软件定义网络(SDN)通过将控制平面与数据平面分离,实现了网络的可编程性,改变了网络管理的模式。然而,随着SDN网络规模的不断扩大,其可扩展性问题逐渐显现。针对这一问题,多控制器架构成为提升SDN可扩展性的主流策略。在多控制器架构中,数据流的跨域路由问题对网络的可扩展性产生了影响。随着网络规模的增大,跨域路由计算的时间复杂度呈非线性增长,导致跨域路由计算的收敛时间也随着增加,带来可扩展性问题。为了应对大规模SDN网络的挑战,基于ONOS控制器,完成了层次式SDN多控制器方案的设计与开发。在此基础上,提出一种层次式网络抽象方法,复用OpenFlow南向协议实现层次控制器间的消息同步与业务协作。该方法对多域网络中的每个域网络拓扑进行抽象,以降低跨域路由计算的复杂度,进一步降低跨域路由计算的收敛时间,以提升可扩展性。在实验验证阶段,我们从2个维度创建不同规模的SDN数据面仿真网络,并对比测试了集中式路由与使用网络抽象方法的层次式路由的跨域路由计算时长。实验结果表明,随着多域网络规模的扩大,与集中式跨域路由相比,层次式跨域路由的效率显著提升。当网络规模为20×20时,使用本文提出的网络抽象方法使跨域路由计算效率提升约40倍。这一结果为大规模SDN网络的有效管理提供了新的策略和方法。

关键词： SDN 跨域路由网络抽象方法 ONOS控制器路由计算

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基于SDN拓扑集中更新的NDN路由策略

北京邮电大学学报 2018年第4期41卷 1-8页

作者：尹弼柏刘江张然黄韬刘韵洁北京邮电大学信息与通信工程学院

基于软件定义网络（SDN）拓扑集中更新的命名数据网络（NDN）路由策略,将路由的2个关键功能分离,拓扑更新功能集中置于SDN控制器中,而路由计算功能分布式地置于NDN内容节点中.同时,对网络拓扑进行负载加权预处理,在考虑网络状态的前提下... 详细信息

基于软件定义网络（SDN）拓扑集中更新的命名数据网络（NDN）路由策略,将路由的2个关键功能分离,拓扑更新功能集中置于SDN控制器中,而路由计算功能分布式地置于NDN内容节点中.同时,对网络拓扑进行负载加权预处理,在考虑网络状态的前提下,可优化路由计算.仿真结果表明,在基于SDN拓扑集中更新的NDN路由策略中,内容请求数据流的首包时延平均降低了90%,SDN控制器的负荷平均降低了10%~30%,全网实现了有效的负载均衡.

关键词：软件定义网络命名数据网络拓扑更新路由计算

基于OpenStack的高吞吐量路由仿真技术研究

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计算机工程与应用 2018年第22期54卷 74-79页

作者：翟孟冬姜鑫王晓锋江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江南计算技术研究所江苏无锡214083

融合了轻量级虚拟化、全虚拟化以及SDN技术的OpenStack云平台具有逼真度高、可扩展性强等优势,可有效满足网络仿真的大规模、高逼真、灵活构建的需求。在网络仿真层面,OpenStack的neutron机制支持三层网络高逼真仿真,可为各虚拟设备的... 详细信息

融合了轻量级虚拟化、全虚拟化以及SDN技术的OpenStack云平台具有逼真度高、可扩展性强等优势,可有效满足网络仿真的大规模、高逼真、灵活构建的需求。在网络仿真层面,OpenStack的neutron机制支持三层网络高逼真仿真,可为各虚拟设备的无缝通信提供便利,但其虚拟路由器qrouter只能够转发直连网络的数据,难以构建复杂的仿真网络。为此,基于OpenStack平台,提出了一种基于集中式路由引擎与分布式路由部署的路由仿真技术。实验表明,该方法不仅可以基于qrouter构建复杂的仿真网络,而且具有高吞吐量的优势。

关键词： OpenStack 路由仿真高吞吐量路由引擎路由计算