軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究中期報告

軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究中期報告一、研究背景隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的復(fù)雜化，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)無法有效應(yīng)對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的問題，比如網(wǎng)絡(luò)擁塞、安全性等。同時，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也難以滿足商業(yè)化應(yīng)用的需求，對網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可編程性要求越來越高。在這種背景下，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SoftwareDefinedNetworking,SDN）應(yīng)運而生。軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其核心思想是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面和數(shù)據(jù)面進行了劃分，將網(wǎng)絡(luò)控制全局化，從而提高網(wǎng)絡(luò)靈活性、可編程性和性能。SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，能夠帶來更高效、靈活、可靠和安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。二、研究目的本研究旨在探討軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，包括對SDN技術(shù)的研究、SDN架構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)、SDN應(yīng)用的開發(fā)和優(yōu)化，以及SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用情況等方面進行深入分析和研究。三、研究內(nèi)容（一）SDN技術(shù)研究本研究將對SDN技術(shù)進行深入研究，包括SDN的基本原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中數(shù)據(jù)平面與控制平面的分離、OpenFlow協(xié)議以及SDN控制器等方面進行分析和總結(jié)。同時，應(yīng)該對SDN技術(shù)中出現(xiàn)的問題進行研究，如：SDN網(wǎng)絡(luò)中控制器的容錯、負(fù)載均衡、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、安全性等問題。（二）SDN架構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)本研究將從SDN架構(gòu)的角度對SDN網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計和實現(xiàn)。將會分析SDN架構(gòu)的特點，通過SDN的控制器以及北向接口，提供GGR等高級功能，提高SDN的靈活性，使得其能夠滿足業(yè)務(wù)的多樣化和可編程化的要求。另外，本研究還將通過SDN架構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)，篩選出SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、SDN控制器以及北向接口等的最佳組合方案，為SDN網(wǎng)絡(luò)中實際部署提供指導(dǎo)意見。（三）SDN應(yīng)用的開發(fā)和優(yōu)化本研究將對SDN應(yīng)用進行開發(fā)和優(yōu)化，開發(fā)出一些基于SDN技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。同時，由于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的特點，在應(yīng)用開發(fā)上，不僅需要考慮傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的部署，還需要充分考慮SDN網(wǎng)絡(luò)的特性，因此，對SDN應(yīng)用進行優(yōu)化是必要的。本研究將通過對SDN應(yīng)用的優(yōu)化，來提高SDN網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。（四）SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用情況本研究將通過實際案例研究SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況，深入分析SDN在大型數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中的應(yīng)用情況和經(jīng)驗，從而總結(jié)出軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的成功經(jīng)驗和不足之處。四、預(yù)期成果本研究預(yù)期的成果包括：（一）SDN技術(shù)的深入研究和總結(jié)，包括SDN的基本原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中數(shù)據(jù)平面與控制平面的分離、OpenFlow協(xié)議以及SDN控制器等方面的分析和總結(jié)。（二）SDN架構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)，篩選出SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、SDN控制器以及北向接口等的最佳組合方案。（三）SDN應(yīng)用的開發(fā)和優(yōu)化，開發(fā)出一些基于SDN技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。（四）SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況的調(diào)研和總結(jié)，總結(jié)出軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的成功經(jīng)驗和不足之處。五、研究計劃本研究計劃分為以下幾個階段：（一）SDN技術(shù)研究階段在該階段中，將對SDN技術(shù)進行深入研究，包括SDN的基本原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中數(shù)據(jù)平面與控制平面的分離、OpenFlow協(xié)議以及SDN控制器等方面進行分析和總結(jié)，預(yù)計時間為1個月。（二）SDN架構(gòu)設(shè)計和實現(xiàn)階段在該階段中，將對SDN網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計和實現(xiàn)，最后篩選出SDN網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、SDN控制器以及北向接口等的最佳組合方案，預(yù)計時間為3個月。（三）SDN應(yīng)用的開發(fā)和優(yōu)化階段在該階段中，將對SDN應(yīng)用進行開發(fā)和優(yōu)化，開發(fā)出一些基于SDN技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，預(yù)計時間為3個月。（四）SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況階段在該階段中，將對SDN在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況進行調(diào)研和總結(jié)，總結(jié)出軟件定義網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的成功經(jīng)驗和不足之處，預(yù)計時間為2個月。六、參考文獻[1]KumarA,SrivastavaS,RangarajanS.TheFutureofNetworkingandNetworkManagement[J].JournalofNetworkandSystemsManagement,2013,21(3):439-451.[2]GudeN,KoponenT,PettitJ,etal.NOX:towardsanoperatingsystemfornetworks[J].ACMSIGCOMMComputerCommunicationReview,2010,38(3):105-110.[3]McKeownN,AndersonT,BalakrishnanH,etal.OpenFlow:enablinginnovationincampusnetworks[J].ACMSIGCOMMComputerCommunicationReview,2008,38(2):69-74.[4]OpenNetworkingFoundation.Software-definednetworking:thenewnormfornetworks[R].2012.[5]CasadoM,Freedm