IPv6下基于OpenFlow技术的QoS管理系统的设计

论文摘要

随着网络技术的持续发展,许多以前不能想象的应用层出不穷,包括VoIP、视频会议等很多对于网络服务质量提出高要求的业务,这些业务可以说是随着用户的实际需求而出现的,但是这类对于网络具有高要求的业务的出现也暴露出了当前网络的很多问题,从而促进了网络的发展。所暴露出的问题包括了IPv4协议的缺陷、网络性能的不足等。为了缓解人们对于网络的需求和当前网络不能满足需求之间的矛盾,IETF提出了各种的改进方案,包括IPv6协议、QoS管理等,同时也已经进行了实际的应用,但是在应用的过程中,依旧会出现一定的问题。就目前来看最突出的问题就是——在实际的网络QoS管理中,由于网络庞大而造成的路由表的繁杂以及QoS管理带来的工作负载,将会使得网络中路由器的工作负载过大,从而造成网络崩溃的恶果。因此,关于IPv6下的QoS的研究依旧具有重要的意义。本文首先介绍了IPv6技术、QoS技术和OpenFlow技术；然后分析了QoS管理的主要方法,并将其和IPv6技术进行综合考虑,在此基础上提出了一种能够在IPv6中实现的QoS管理系统；最后,结合实际网络管理中遇到的工作负载问题,将OpenFlow技术应用于管理系统中,设计出了一种新型的管理系统。这种新型的管理系统除了能够在IPv6网络中实现传统的QoS管理功能之外,还能够在实际运行中降低路由器的工作负载,从而避免因为工作负载过大而造成的网络崩溃现象,显著的提高了网络的性能。在研究中,我们也通过仿真实验和搭建小型网络来对系统进行了性能测试来证明系统的可行性。在本文的最后总结研究的主要成果并提出了不足和进一步的研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 本文的主要工作
• 1.3 各章内容简介
• 2 相关技术介绍
• 2.1 QoS相关技术
• 2.1.1 QoS技术概述
• 2.1.2 QoS主要功能
• 2.1.3 QoS体系结构
• 2.1.4 常用的QoS技术
• 2.2 IPv6技术
• 2.2.1 IPv6的特性
• 2.2.2 IPv6基本报头
• 2.2.3 IPv6的地址空间
• 2.3 OpenFlow技术
• 2.3.1 OpenFlow技术概述
• 2.3.2 OpenFlow网络
• 2.3.3 OpenFlow交换机
• 2.4 本章小结
• 3 OF-QoS系统的设计
• 3.1 系统总体架构
• 3.2 测量模块设计
• 3.2.1 SNMP协议简介
• 3.2.2 具体设计
• 3.3 区分服务模块
• 3.3.1 区分服务简介
• 3.3.2 具体设计
• 3.4 资源预留模块
• 3.4.1 资源预留简介
• 3.4.2 具体设计
• 3.5 指令执行模块
• 3.5.1 具体设计
• 3.5.2 区分服务指令执行
• 3.5.3 资源预留指令执行
• 3.6 系统性能监测模块
• 3.6.1 cacti简介
• 3.7 本章小结
• 4 系统测试
• 4.1 仿真测试研究
• 4.1.1 仿真工具介绍
• 4.1.2 仿真系统搭建
• 4.2 仿真测试
• 4.2.1 网络拓扑
• 4.2.2 实验结果
• 4.3 实际测试
• 4.3.1 测试环境
• 4.3.2 实际测试结果
• 4.4 测试结果分析
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢