摘要 :
服务功能链(Service Function Chain,SFC)定义和实例化一组有序的服务功能,例如防火墙、深度报文检测系统等,通过控制网络流量的处理顺序,高效灵活的为用户提供所需的服务。服务功能链解决了服务功能在部署过程中拓扑依赖性和配置复杂性等问题。然...
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服务功能链(Service Function Chain,SFC)定义和实例化一组有序的服务功能,例如防火墙、深度报文检测系统等,通过控制网络流量的处理顺序,高效灵活的为用户提供所需的服务。服务功能链解决了服务功能在部署过程中拓扑依赖性和配置复杂性等问题。然而,传统的网络体系架构和网络技术难以满足服务功能链的实现要求,当前,利用软件定义网络(Software Defined Network,SDN)和网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)技术实现服务功能链已经成为了研究热点。
本文按照IETF中规定的服务功能链标准,设计并实现了一种基于SDN和NFV架构的服务功能链,为解决OpenFlow对NSH(Network Service Header,NSH)协议支持不足,本文利用协议无感知转发(Protocol Oblivious Forwardling,POF)在数据平面深度可编程的特性,实现了对NSH协议的支持。本论文的研究内容主要包括以下三个方面:
(1)基于SDN和NFV架构的服务功能链的设计。设计了一种基于SDN和NFV架构的服务功能链,该服务功能链架构可分为需求描述、控制平面和数据平面三个部分。其中,需求描述采用了REST架构,控制平面基于SDN控制器设计而成,并在其中增加了资源管理与分配、服务路径映射等功能,数据平面采用NSH协议,实现了数据包的按序转发和处理。
(2)基于FloodLight控制器和POF交换机实现了服务功能链原型系统。扩展了FloodLight控制器,增加了资源管理模块、策略控制模块、NSH流表生成模块等,生成流表并下发。利用POF在数据平面深度可编程的特性,实现了对NSH协议的支持。
(3)搭建实验环境,对基于SDN和NFV架构的服务功能链的功能和性能进行验证。实验结果表明,本文实现的服务功能链原型系统实现了服务功能链的基本功能。最大吞吐量为380Mbps。
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