虚拟网实验平台设计与实现

论文摘要

网络技术研究需要严谨的实验数据作为支持，这就要求网络研究的相关实验必须运行在一个真实的或接近真实的网络环境中。所以网络实验平台对于网络技术的研究有着重大意义。为了提高网络实验平台的效率，开发人员往往采用虚拟化技术，使得多个实验能够共享底层的物理资源，并行的运行在同一个网络实验平台上。本文以采用虚拟化技术的网络实验平台为研究对象，设计并实现了一个虚拟网实验平台。该平台能够同时运行多个隔离的、并行的虚拟子网，能够部署从网络层到应用层等多个层次的实验，支持自动化的实验管理、资源管理、网络状态查询和分析。文章通过一系列物理组网实验验证了该平台的有效性。虚拟网实验平台需要考虑的一个问题是如何将实验用户提交的网络拓扑映射到实际的物理资源上，同时满足拓扑中节点和链路的约束条件，这就是虚拟网映射问题。文章提出了一种改进的两阶段虚拟网映射算法。算法考虑了映射时物理资源的地理位置的约束，改进了现有的节点可重复映射算法，综合了节点资源迁移和链路分割技术，提高了映射算法的效率。实验仿真表明，算法有效的减小了物理链路的消耗，提高了物理资源的利用率，增大了虚拟网映射成功的几率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 虚拟网实验平台的必要性
• 1.1.2 网络虚拟化在实验平台中的应用
• 1.1.3 虚拟网实验平台面临的问题
• 1.2 论文的主要内容和贡献
• 第2章 研究综述
• 2.1 网络虚拟化
• 2.1.1 网络虚拟化的意义
• 2.2 网络实验平台
• 2.2.1 GENI
• 2.2.2 Emulab
• 2.2.3 PlanetLab
• 2.2.4 PL-VINI & Trellis
• 2.2.5 The Virtual Router Project
• 2.2.6 viNex
• 第3章 平台设计与实现
• 3.1 平台设计目标
• 3.2 平台设计框架
• 3.3 底层网络实现
• 3.3.1 组网方案
• 3.3.2 软件虚拟路由器实现
• 3.4 测量系统与管理系统
• 3.5 组网实验
• 第4章 虚拟网映射算法
• 4.1 问题描述与网络模型
• 4.2 虚拟网映射算法研究现状
• 4.3 改进的两阶段虚拟网映射算法
• 4.4 实验仿真与分析
• 第5章 结术语
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果