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基于floodlight控制器的QoS模块扩展

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基于Floodlight控制器的QoS模块扩展

作者：李夺吉林大学

学位级别：硕士

软件定义网络SDN(software defined network)的出现,对网络技术的发展提出了新的架构,SDN的控制与转发分离、集中控制、高自由度可编程等特点,为解决网络环境下的QoS服务提供了良好的架构条件。近些年,网络应用发展迅猛,互联网、云计算... 详细信息

软件定义网络SDN(software defined network)的出现,对网络技术的发展提出了新的架构,SDN的控制与转发分离、集中控制、高自由度可编程等特点,为解决网络环境下的QoS服务提供了良好的架构条件。近些年,网络应用发展迅猛,互联网、云计算、大数据等技术的发展潜移默化的改变着人们的生活方式,也对QoS服务的需求不断提高。当前SDN网络的发展对于QoS服务的研究还不完善。与传统网络一样对不同优先级用户或不同类型服务的流量,网络通常会对所有数据流平等对待。当网络带宽条件无法满足需求时,就会产生网络拥塞,此时优先级比较高的流量,比如会议、视频或者高优先级用户的数据不能优先通过,造成了用户付费模型和服务质量模型的不对等。本文主要解决如何在SDN控制器中合理使用现有网络为用户提供QoS服务的问题。首先分析了SDN技术、Open Flow网络的基本架构和工作机制,并建立了使用DAG图描述SDN网络拓扑的模型。使用模型描述不同拓扑的状态差异及切换规则,进而通过分析控制器与之相应的流表生成与下发流程,结合需求设计出集合到控制器命令的映射算法。最后,通过建立好的模型,本文在floodlight控制器中扩展了QoS模块,增加QoS服务接口。将用户的QoS需求映射为流表。由此将粗粒度的用户优先级需求和细粒度的路由转发规则分离。QoS策略路由采用根据最大最小公平性算法基于权重分配带宽,对不同权重的数据流进行带宽和路径分配。测试结果表明此模块能够实现面向服务、以用户为主的网络资源分配方案,并提高了网络吞吐量和链路利用率。

关键词： SDN QoS DAG floodlight Open Flow

基于floodlight控制器的网络安全实验设计

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实验室科学 2019年第1期22卷 80-82页

作者：黄家玮吕文俊王伟平中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

软件定义网络作为一种新型的网络架构,为网络的研究提供了新思路。在软件定义网络的架构下,需要重新设计信息安全实验。对网络信息安全实验进行研究,利用Mininet轻量级软件,结合floodlight控制器以及sflow流量监测的工具,设计了基于软... 详细信息

软件定义网络作为一种新型的网络架构,为网络的研究提供了新思路。在软件定义网络的架构下,需要重新设计信息安全实验。对网络信息安全实验进行研究,利用Mininet轻量级软件,结合floodlight控制器以及sflow流量监测的工具,设计了基于软件定义网络的DoS防御实验。展示了拓扑的创建、主机间联通测试、相关网络配置和网络流量监测的整个流程。

关键词：软件定义网络 Mininet floodlight DoS

基于SDN的floodlight1.2环境搭建

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电脑知识与技术 2017年第11期13卷 32-32,52页

作者：李朋苗张继德华北理工大学信息工程学院河北唐山063210

随着网络规模的不断扩大,传统的网络架构无法满足人们日益增长的需求,软件定义网络（Soft Defined Network,简称SDN）由此兴起。该文主要介绍在Ubuntu16.4操作系统下,基于SDN的floodlight环境搭建。

关键词： SDN floodlight Ubuntu Java Mininet

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SDN架构下的安全审计系统研究与实现

北京工业大学学报 2017年第2期43卷 180-191页

作者：刘静何运赖英旭北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124 信息安全等级保护关键技术国家工程实验室北京100124

为了解决软件定义网络(software defined networking,SDN)架构面临的安全挑战,针对SDN网络架构中的安全审计环节,将传统网络中的安全审计解决方案与SDN网络集中控制的特性相结合,依托floodlight控制器设计并实现适用于SDN网络环境的安... 详细信息

为了解决软件定义网络(software defined networking,SDN)架构面临的安全挑战,针对SDN网络架构中的安全审计环节,将传统网络中的安全审计解决方案与SDN网络集中控制的特性相结合,依托floodlight控制器设计并实现适用于SDN网络环境的安全审计系统,包括安全审计事件的收集、分析、存储、响应等功能.提出一种针对分布式拒绝服务(distributed denial of service,DDo S)攻击的攻击回溯算法对安全审计事件进行追溯,确定出DDo S攻击发起者及僵尸主机集合.同时,采用滑动窗口分割算法从安全审计事件中提取出用户行为序列模式,基于Levenshtein算法计算用户行为序列模式之间的相似度,并根据用户当前行为和历史行为的相似度来判断是否出现可疑的攻击行为.经实验验证,该系统能准确地回溯出DDo S攻击发生时被控的僵尸主机集合及攻击者,并且可以有效地检测出用户攻击行为.

关键词：软件定义网络(SDN) 安全审计 floodlight 攻击回溯用户行为分析

The Design and Research for Network Address Space Randomization in OpenFlow Network

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Journal of Computer and Communications 2015年第5期3卷 203-211页

作者： Ziyu Zhao Yuanbo Guo Wei Liu State Key Laboratory of Mathematical Engineering and Advanced Computing Zhengzhou China

By allocating IP address and changing IP address in source and destination hosts, network address space randomization is committed to construct a dynamic and heterogeneous network to decrease the attacking possibility and predictability. The research mainly deploys the features of OpenFlow network including data plane and control plane decoupling, centralized control of the network and dynamic updating of forwarding rules, combines the advantages of the network address space randomization technology with the features of the OpenFlow network, and designs a novel resolution towards IP conversion in floodlight controller. The research can help improve the unpredictability and decrease the possibility of worm attacking and IP sniffing by IP allocation.

关键词： IP Conversion OpenFlow Moving Target Defense floodlight Hitlist Worms

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OpenFlow网络软件路由研究

兰州大学学报（自然科学版） 2013年第2期49卷 260-263页

作者：侯长逸浙江财经学院信息学院杭州310018

在OpenFlow控制器的基础上,利用F1oodlight控制器进行路由数据包的路由处理,通过实验测试证实实现了OpenFlow网络与IP网络路由层的互联互通.

关键词： OpenFlow 路由 floodlight Netfpga

FAE:一种OpenFlow协议FlowMod消息的action扩展机制

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计算机工程与科学 2019年第7期41卷 1176-1183页

作者：谢莹邱为好孙志刚全巍国防科技大学计算机学院

SDN网络对数据转发平面的抽象是OpenFlow等南向接口协议制定的前提,目前标准OpenFlow协议假设数据平面每个流表项由确定的规则定义和对应的动作集合组成,每个配置数据平面的FlowMod消息会携带这些规则和动作集合。然而,随着SDN应用场景... 详细信息

SDN网络对数据转发平面的抽象是OpenFlow等南向接口协议制定的前提,目前标准OpenFlow协议假设数据平面每个流表项由确定的规则定义和对应的动作集合组成,每个配置数据平面的FlowMod消息会携带这些规则和动作集合。然而,随着SDN应用场景的不断发展,OpenFlow协议有限的预定义动作难以满足一些新的配置需求,例如集中控制的段路由管理配置和SDPA的配置等。为了提高当前SDN对动作定义的灵活性,解除其对动作的限制,首先提出了一种基于OpenFlow协议FlowMod消息的action扩展机制FAE,该机制具有满足用户自定义动作,且动作扩展灵活简单的特点,然后基于开源的floodlight控制器和FAST交换机实现了FAE机制,实验表明,该机制在集中控制的段路由下,可以有效地支持其管理配置中的动作。

关键词： OpenFlow协议 action扩展段路由 floodlight 软件定义网络

多OpenFlow网络路由技术的研究与实现

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多OpenFlow网络路由技术的研究与实现

作者：任对华国防科学技术大学

学位级别：硕士

作为SDN的典型代表,Open Flow技术自2008年被提出,经过几年的发展,SDN与Open Flow技术已经得到长足的进步,同时也完成了从实验平台向业务网络部署的重大跨越。在现有的Open Flow路由协议中,若Open Flow网络需要向其他Open Flow网路转发... 详细信息

作为SDN的典型代表,Open Flow技术自2008年被提出,经过几年的发展,SDN与Open Flow技术已经得到长足的进步,同时也完成了从实验平台向业务网络部署的重大跨越。在现有的Open Flow路由协议中,若Open Flow网络需要向其他Open Flow网路转发数据包,只能采用泛洪的方法,当多个Open Flow网络之间数据转发频繁时,这种策略会大幅度增加网络上的数据流量,容易造成网络拥塞。为此本文基于多Open Flow网络,对相关路由协议和关键技术进行了研究。针对多Openflow网络已有的的研究,本文提出了两个路由协议,基于floodlight控制器实现了原型系统,在Mininet仿真平台上进行了实验验证。论文中的主要工作与创新点包括:1、深入研究了控制器原理机制,针对控制器链路发现、拓扑管理和路由转发机制,提出了基于全局拓扑路由协议(Global Topology Routing Protocol,GTRP)。在多Open Flow网络中,通过扩展链路发现,相邻控制器之间可以发现域间的链路,相互交换拓扑信息,过程收敛直至网络中所有的控制器都获取了一致的全局网络拓扑,并通过发布拓扑更新消息确保网络内所有控制器的全局拓扑信息一致。控制器基于全局拓扑采用最短路算法计算路由转发数据流。2、针对控制器只能计算出Open Flow网络内路由的特点,本文提出了基于多级图路由协议(Multi Level Graph Routing Protocol,MGRP),将每一个Open Flow域视为多级图中的一级,源主机所在的交换机与目的主机所在的交换机之间的链路就形成了一个多级图。每一级上的控制器分别计算出路径代价,最终目的节点所在网络的控制器选取代价最小的链路作为转发路径,同时给最短路径上的控制器一个确认回复,源节点与目的节点之间建立转发路径。3、对floodlight控制器的原理机制进行了深入研究,基于floodlight控制器以及floodlight项目提供的开源程序,设计实现了所提出的两个路由协议的原型系统。通过在floodlight控制器中增加了实现协议过程的功能模块,使得所提出的两个路由协议能够在多Open Flow网络中运行。4、研究并掌握了Mininet网络仿真平台的实现原理和运行机制。基于Mininet网络仿真平台搭建了多Open Flow网络实验环境,对提出的两个路由协议进行仿真实验。理论分析和仿真结果表明,应用这两个路由协议可以实现在多Open Flow网络间快速地进行数据转发。

关键词： OpenFlow 全局拓扑多级图 floodlight

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增强型网络路由策略研究

增强型网络路由策略研究

作者：董青电子科技大学

学位级别：硕士

近年来，如何提高网络资源的利用率成为了网络研究者关注的一个重要问题。网络中基础设施部署规模越来越大，网络协议不能被轻易改变，且运营商网络中的数据也不可能作为实验数据，否则可能造成网络服务中断、不稳定等情况的发生。OpenF... 详细信息

近年来，如何提高网络资源的利用率成为了网络研究者关注的一个重要问题。网络中基础设施部署规模越来越大，网络协议不能被轻易改变，且运营商网络中的数据也不可能作为实验数据，否则可能造成网络服务中断、不稳定等情况的发生。OpenFlow技术正是在这样的背景之下出现的，其最初的目的是在现有网络中开辟一个研究平台，但由于其控制平面、数据平面分离的思想被网络研究者所推崇，OpenFlow技术在园区网络和数据中心网络中得到了广泛的应用。为了提高网络资源的整体利用率，本文提出了一种参照网络状态的ECMP（Equal-Cost Multi-Path routing，等价多路径路由）策略。OpenFlow是对该策略进行研究的基础架构，本文首先对OpenFlow技术、floodlight控制器、Mininet网络仿真平台进行了详细的分析，对floodlight控制器和Mininet网络仿真平台实现中的关键模块与关键技术进行了描述。参照网络状态的ECMP策略的实现是基于对floodlight控制器的扩展完成的。按照功能，该实现可分为两个部分：多路径路由子系统和网络测量子系统。多路径路由子系统用于寻找多条路径，并在流到达时为其分配单一路径;网络测量子系统的主要功能是链路特性感知与网络工作状况收集，为多路径路由子系统提供路由计算与路径决策的数据支持。除此之外，本文研究了蚁群算法在多路径寻路中的应用，并针对OpenFlow网络集中控制环境，提出了一种适用于集中寻路模式的蚁群算法。 Mininet网络仿真平台为基于OpenFlow的实现系统提供了良好的实验平台，本文在该平台上实现了一种拓扑定义文件与链路特性配置文件分离的实验模式，并实现了一种网络性能测试工具。基于这些实现，在两种网络拓扑中对最短路策略、随机ECMP策略和参照网络状态的ECMP策略进行了实验，并对实验结果进行了分析、总结。本文最后对完成的工作进行了总结，并提出了现有工作中的部分不足以及后续相关工作。

关键词：多路径路由蚁群算法 ECMP OpenFlow floodlight