網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā).pdf

1、為解決網(wǎng)絡(luò)僵化問(wèn)題，學(xué)術(shù)界提出了網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，該技術(shù)按照服務(wù)器虛擬化的思路對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)共享的物理網(wǎng)絡(luò)資源之上創(chuàng)建多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)(Virtual Networks，VNs)，同時(shí)每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立的部署以及管理。網(wǎng)絡(luò)虛擬化作為現(xiàn)有云計(jì)算的支撐，無(wú)論在商業(yè)或者是學(xué)術(shù)領(lǐng)域都變得越來(lái)越重要。依托于數(shù)據(jù)中心的IaaS、PaaS、SaaS等公有云服務(wù)，云平臺(tái)吸引著越來(lái)越多的人部署服務(wù)。
　　網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)的核心問(wèn)題是完成虛

2、擬網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)問(wèn)題。為此，本課題首先對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)（FlowVisor、OpenVirtex、CoVisor）進(jìn)行研究和對(duì)比，重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)在接入點(diǎn)對(duì)不同租戶的流量識(shí)別、傳輸過(guò)程中對(duì)租戶流量的標(biāo)識(shí)、在實(shí)現(xiàn)虛擬節(jié)點(diǎn)過(guò)程中保證轉(zhuǎn)發(fā)表的隔離以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶摂M化和隔離這四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上的處理，并評(píng)價(jià)了這些網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)上的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　然而在在實(shí)際生產(chǎn)中，僅僅完成顯示抽象虛擬網(wǎng)絡(luò)還不能滿足需求，因?yàn)樵诙嘧鈶舻木W(wǎng)絡(luò)虛擬

3、化環(huán)境中，各租戶之間必然存在著資源競(jìng)爭(zhēng)，因此網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)也需要解決網(wǎng)絡(luò)資源保障問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)資源保障的核心是解決帶寬資源的分配問(wèn)題，對(duì)此本課題提出了一種面向多租戶的公平帶寬保障（Tenants Oriented Fair Bandwidth Guarantee，TOFBG）的方案。本方案從帶寬保障、資源利用率最大化和公平性三方面入手，實(shí)現(xiàn)了面向租戶的實(shí)時(shí)公平性帶寬資源保障和高效率的流量調(diào)度方案。同時(shí)，選擇了兩種已有的多租戶帶寬分配方案，F(xiàn)

4、airCloud和ElaisticSwitch，與本方案進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明本方案能夠在保證網(wǎng)絡(luò)資源最大化利用的情況下，能夠?yàn)樽鈶籼峁┕叫缘膸捹Y源分配方式。
　　最后，本文構(gòu)建了具備面向多租戶的公平性帶寬保障方案的原型系統(tǒng)?？紤]到網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)在部分功能上的缺失，本課題為網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)設(shè)計(jì)了具備自適應(yīng)流量采集算法的網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)模塊以及利用Linux內(nèi)核中的TC模塊實(shí)現(xiàn)的QoS保障模塊。之后將本課題提出的帶寬分配方案作為應(yīng)