网络设备IRF虚拟化堆叠技术的研究与实现

论文摘要

为了简化组网结构,提高组网可靠性,网络设备虚拟化技术应运而生。然而随着交换网络面临越来越高的要求,其可靠性、可用性、可管理性等多方面都面临越来越高的挑战,传统的虚拟化技术很难满足目前高性能交换网络的需求。研究一种新型的虚拟化技术来改变现状是势在必行。论文主要研究了目前几种设备虚拟化技术的实现情况,并进行了分析比较,阐述其各自的优缺点。并在此基础上,提出智能弹性架构这种新型的虚拟化技术。它的核心思想是将多台网络设备通过物理口连接在一起,进行必要的配置后,虚拟化成一台“分布式设备”。此外,在理论研究的基础上,设计出智能弹性架构堆叠系统,并采用抓包工具,通用测试平台等测试工具对这个系统进行了测试。测试结果表明,这种系统不仅能够满足设计要求稳定运行,并且能够实现预期的功能,提高组网的可靠性。论文描述的智能弹性架构堆叠技术能够改进其他虚拟化技术的缺点,并在此基础上实现新的功能,对于解决目前网络中面临的网络收敛性能差、管理繁琐、升级成本高等问题有很大的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文工作与主要创新点
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 主要的设备虚拟化技术研究
• 2.1 级联
• 2.2 传统堆叠技术
• 2.3 集群
• 2.4 IRF 虚拟化堆叠技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 IRF 虚拟化堆叠技术研究
• 3.1 IRF 的基本概念
• 3.2 IRF 的工作原理
• 3.2.1 物理连接
• 3.2.2 拓扑收集
• 3.2.3 角色选举
• 3.2.4 IRF 管理与维护
• 3.3 IRF 的技术特点
• 3.3.1 通用的虚拟化软件架构
• 3.3.2 简单的多框式分布
• 3.3.3 高可靠性
• 3.3.4 真正的分布式实现
• 3.3.5 灵活的设备间连接
• 3.3.6 简化网络
• 3.4 本章小结
• 第四章 IRF 虚拟化堆叠系统的设计与实现
• 4.1 系统设计目标
• 4.2 系统总体架构
• 4.3 STM 模块
• 4.3.1 拓扑收集分析
• 4.3.2 角色选举分析
• 4.4 MAD 模块
• 4.4.1 MAD 的基本概念
• 4.4.2 基于BFD 的分裂检测
• 4.4.3 基于LACP 的分裂检测
• 4.4.4 基于免费ARP 的分裂检测
• 4.4.5 三种检测机制的比较与分析
• 4.5 冲突处理与故障恢复
• 4.6 本章小结
• 第五章 IRF 虚拟化堆叠系统的测试
• 5.1 测试环境的构架
• 5.1.1 硬件测试环境
• 5.1.2 软件测试环境
• 5.2 系统测试
• 5.2.1 IRF 系统基本功能测试
• 5.2.2 IRF 系统分裂测试
• 5.3 实验结果分析与结论
• 5.3.1 网络高可用性的度量
• 5.3.2 实验结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 进一步研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士阶段发表的论文