協(xié)議無關(guān)網(wǎng)絡(luò)編程方法研究及其環(huán)境研制.pdf

1、在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software-Defined Networking，SDN）中，用戶使用編程的方式管理網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)行為。SDN控制層的編程環(huán)境為用戶提供編程語言來編寫網(wǎng)絡(luò)的控制策略，并將這些控制策略解釋為底層SDN轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備能夠理解的消息格式，SDN轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備根據(jù)這些消息安裝轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則從而對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理。因此，編程環(huán)境的設(shè)計直接影響到用戶對整個網(wǎng)絡(luò)的控制，功能全面、簡單易用的編程環(huán)境能夠簡化用戶的編程復(fù)雜度，提高網(wǎng)絡(luò)資源的管理效率

2、。
　　現(xiàn)有的SDN編程環(huán)境大多基于OpenFlow技術(shù)，但是該技術(shù)只支持固定的協(xié)議類型，因此不能對任意協(xié)議進(jìn)行編程控制，這不僅限制了SDN網(wǎng)絡(luò)對不同協(xié)議的支持能力，也極大的限制了用戶編程的能力。為了解決這一問題，華為提出協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)(Protocol-Oblivious Forwarding，POF)，通過元組的字段表達(dá)形式和協(xié)議無關(guān)指令集來實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面的協(xié)議無關(guān)。
　　為了解放SDN的網(wǎng)絡(luò)編程能力，本文針對現(xiàn)有編程

3、環(huán)境的問題，提出并研制了一種面向協(xié)議無關(guān)網(wǎng)絡(luò)的SDN編程環(huán)境PNPL。PNPL將用戶編寫的協(xié)議規(guī)范和網(wǎng)絡(luò)策略自動轉(zhuǎn)化為底層的多表流水線，一方面，PNPL動態(tài)的處理變長變序協(xié)議，自動為數(shù)據(jù)包生成解析圖實例，并將協(xié)議規(guī)范映射為底層的多表流水線框架;另一方面，PNPL使用蹤跡和擴(kuò)展蹤跡樹記錄網(wǎng)絡(luò)策略對數(shù)據(jù)包、metadata以及多表的操作，自動為多表流水線添加和維護(hù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。本文的貢獻(xiàn)主要包括兩點:首先，從解析圖、蹤跡、擴(kuò)展蹤跡樹等關(guān)鍵技術(shù)出