基于網(wǎng)絡(luò)編碼的OpenFlow網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷普及，其已成為人們工作生活中均不可缺少一項基礎(chǔ)設(shè)施。然而由于一開始的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計者并未預(yù)計到互聯(lián)網(wǎng)會有如此迅猛的發(fā)展勢頭，規(guī)模會變得如此龐大，致使現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)在過重的壓力下呈現(xiàn)出很多由傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的功能性設(shè)計缺陷引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)弊病。這促使世界上各個國家積極投身于下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究中，其中極具代表性的就是SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它是一種新的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。OpenFlow技術(shù)將控制層面完全由交換設(shè)備中剝

2、離出來，遷移到控制器中，OpenFlow交換機只負責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)工作，從而實現(xiàn)了路由控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的分離。目前OpenFlow技術(shù)已得到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的廣泛關(guān)注和高度認可，未來極具發(fā)展?jié)摿?。網(wǎng)絡(luò)編碼通過允許交換節(jié)點對數(shù)據(jù)進行操作，能夠有效地提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量、均衡網(wǎng)絡(luò)負載等，從而緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞，提升網(wǎng)絡(luò)性能。但由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備的封閉性和編解碼的代價等問題，致使其無法在真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中得到廣泛推廣和應(yīng)用。
　　然而，開放的OpenFl

3、ow網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)具有可編程性，并且控制器知曉全局網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，這讓我們看到了在其上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼的可能性。由此，本文首次嘗試在OpenFlow網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中加入網(wǎng)絡(luò)編碼，并率先提出在OpenFlow網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)計和實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼的解決方案，命名為OF-NC系統(tǒng)。OF-NC系統(tǒng)由具有網(wǎng)絡(luò)編碼功能的控制器NOX和OpenFlow交換機組成，本文在控制器NOX中增加了網(wǎng)絡(luò)編碼路由計算模塊、殘留拓撲管理模塊和流路徑管理模塊，還提出了一種全新的基于網(wǎng)絡(luò)編