基于DPDK平臺的SDN控制器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、SDN分離了網(wǎng)絡(luò)的控制平面和數(shù)據(jù)平面,它允許通過抽象底層物理網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行集中管理。隨著SDN大規(guī)模的部署和應(yīng)用，控制平面扮演著越來越重要的角色，在控制平面上進(jìn)行開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用不但給網(wǎng)絡(luò)提供了豐富的服務(wù)，更是對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)督和管理并使其健康運(yùn)行的重要保障。處于SDN架構(gòu)控制平面的控制器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，控制器的性能將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。而當(dāng)前已經(jīng)成熟的眾多版本的控制器普遍存在性能較低問題，滿

2、足不了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的需求，因此控制器性能提升依然是急需解決的問題。本文的主要工作是分析和研究了主流開源控制器的性能，并且基于Intel DPDK設(shè)計(jì)了用戶空間協(xié)議棧，開發(fā)完成了基于DPDK的KNI組件的協(xié)議棧支持，完成了基于該平臺的SDN控制器。
　　首先本文闡述了SDN控制器的研究現(xiàn)狀及其意義，并且在虛擬環(huán)境下搭建了主流開源控制器，然后對它們進(jìn)行延遲和吞吐量性能方面的測試，接著對測試結(jié)果進(jìn)行了研究分析，得出這種傳統(tǒng)的純粹基于內(nèi)核的

3、TCP/IP協(xié)議棧的控制器已經(jīng)凸顯其吞吐量方面的不足，不能滿足SDN大規(guī)劃化的需求。
　　其次本文設(shè)計(jì)了一種基于Intel公司數(shù)據(jù)平面開發(fā)包工具的SDN控制器方案，并給出了基于DPDK的用戶空間協(xié)議棧的設(shè)計(jì)模型，詳細(xì)分析了這一架構(gòu)的性能方面優(yōu)勢，并著重對該協(xié)議棧的TCP協(xié)議模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本文最終開發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于DPDK的KNI組件來完成TCP數(shù)據(jù)傳輸，這是在本文設(shè)計(jì)的用戶空間協(xié)議棧模型上借助內(nèi)核協(xié)議棧來完成TCP協(xié)議的支持。接著本