基于OpenFlow的虛擬交換機的關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、OpenFlow技術(shù)作為下一代互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一，是近年來提出的基于流分類的可編程新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其核心思想是分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面，由控制層集中管理轉(zhuǎn)發(fā)層，為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新、升級改造提供了極大便利，并因其可以方便地實現(xiàn)云計算環(huán)境中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，在云計算數(shù)據(jù)中心有著很好的應(yīng)用前景。然而，使用OpenFlow構(gòu)建云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)還面臨不少問題。其中，簡單的OpenFlow流表匹配流程已不能滿足數(shù)據(jù)中心交換機龐大的數(shù)據(jù)處理要求

2、，另外，當(dāng)前OpenFlow所支持的VLAN技術(shù)也無法解決數(shù)據(jù)中心虛擬機規(guī)模受限和多租戶隔離的問題。
　　為此，論文首先在深入研究OpenFlow流表結(jié)構(gòu)和基于流的數(shù)據(jù)包匹配轉(zhuǎn)發(fā)流程的基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前OpenFlow虛擬交換機流分類技術(shù)，針對云計算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用場景，提出一種流表匹配方案，并采用OpenFlow1.3予以實現(xiàn);其次，研究并分析VxLAN為代表的overlay網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在OpenFlow虛擬交換機上實現(xiàn)VxLAN網(wǎng)

3、絡(luò)技術(shù)，并優(yōu)化VxLAN報文在OpenFlow虛擬交換機中的轉(zhuǎn)發(fā)流程和ARP報文應(yīng)答流程，解決了數(shù)據(jù)中心虛擬機規(guī)模受限和多租戶隔離問題。
　　綜上所述，論文針對OpenFlow交換機在云計算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用場景，實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)包匹配轉(zhuǎn)發(fā)方案，并采用VxLAN技術(shù)解決了數(shù)據(jù)中心部署虛擬機規(guī)模受二層地址表項限制以及多租戶網(wǎng)絡(luò)隔離等問題。然后通過系統(tǒng)的測試和對實驗結(jié)果的分析表明:該方案實現(xiàn)了功能完備、性能高效的流表匹配，其單級流表內(nèi)核態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)