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面向OpenFlow的光网络管控机制的研究

面向OpenFlow的光网络管控机制的研究

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作者：曹蓓北京邮电大学

学位级别：硕士

随着网络的蓬勃发展,一些隐藏的问题也渐渐暴露出来。增强网络的可控性,能够对网络在安全、稳定、灵活等方面进行加强。软件定义的网络应运而生。软件定义的网络(Software Defined Network, SDN)设计了分离传统网络中的路由模块和数据... 详细信息

随着网络的蓬勃发展,一些隐藏的问题也渐渐暴露出来。增强网络的可控性,能够对网络在安全、稳定、灵活等方面进行加强。软件定义的网络应运而生。软件定义的网络(Software Defined Network, SDN)设计了分离传统网络中的路由模块和数据转发模块的新型网络结构,采用集中控制的方式让管理员可以更加方便的制定针对网络流的控制策略,并能把这种策略应用到网络中的物理设备中去,从而实现对整个网络的控制。软件定义的网络为网络资源的使用提供更多可能性,从而能够推动网络的一次革命性的发展。另一方面,光网络的发展日新月异,为了更加高效的利用频谱资源,频谱灵活的光网络也成为重点研究的课题。将软件定义的网络与频谱灵活光网络结合起来,研究软件定义的光网络是必然的发展需求。本论文主要研究的是软件定义的光网络(Software Defined Optical Network, SDON)的管控机制。文章讨论了频谱灵活的光网络的集中式控制,分析了光网络进行软件定义的集中控制可以开放的接口,可以软件控制的功能,以及现在可用的软件可控的光设备。在此基础上进行了OpenFlow的协议分析,结合光网络的特性,扩展OpenFlow协议,从而实现了光网络的软件定义的管控机制。使用扩展协议在光网络硬件平台上进行了实践,验证了扩展协议的有效性。除此之外,本文跳出现有的光网络设备功能,充分考虑到光链路的特点,提出了软件定义的路径(Software Defined Path, SDP),在光网络的传输方式选择、调制格式选择、放大器和色散补偿器的调节方面进行软件定义的拓展分析,制定了集中控制的系统逻辑,并使用硬件设备对分析的理论进行验证,验证其对光网络性能改进的有效性。本论文的主要创新点在软件定义的网络在频谱灵活光网络的管控机制方向的扩展,以及提出了软件定义的路径的概念。分别对这两方面的控制协议和控制逻辑进行了研究,以达到光网络的软件定义的效果。

关键词：软件定义的网络 OpenFlow 频谱灵活光网络软件定义的光网络软件定义的路径

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