基于數(shù)據(jù)平面可編程的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)研究

1、碩士學(xué)位論文基于數(shù)據(jù)平面可編程的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)研究基于數(shù)據(jù)平面可編程的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)研究I摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求增加和規(guī)模增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)這一計(jì)算、存儲(chǔ)和通信資源的超大規(guī)模集合體也面臨著自動(dòng)化管理運(yùn)維的瓶頸。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)演進(jìn)的趨勢(shì)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)開始部署，使得數(shù)據(jù)中心的承載技術(shù)從傳統(tǒng)“煙囪式”的堆疊模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺植际降倪\(yùn)作，集中式的管控”的模式，而基于虛擬化技術(shù)進(jìn)行underlay和overlay的解耦雖然為

2、多租戶提供多樣的業(yè)務(wù)隔離服務(wù)，但是也增加了運(yùn)維的難度，大二層技術(shù)的推廣無形中使運(yùn)維的代價(jià)指數(shù)倍增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系將控制功能從數(shù)據(jù)平面中剝離出來，數(shù)據(jù)平面僅完成“啞”的轉(zhuǎn)發(fā)功能，因此我們通過帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)提升數(shù)據(jù)平面的狀態(tài)表達(dá)能力，釋放數(shù)據(jù)平面的處理資源，為數(shù)據(jù)平面的自動(dòng)化運(yùn)維提供基礎(chǔ)。本文針對(duì)基于數(shù)據(jù)平面可編程的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行研究，具體包括一下幾個(gè)方面：首先，研究數(shù)據(jù)平面帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的狀態(tài)獲取、本地狀態(tài)處理和攜

3、帶狀態(tài)信息隨業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，但是由于在傳統(tǒng)設(shè)備中部署困難且無法靈活實(shí)時(shí)配置，暫時(shí)沒有得到推廣，結(jié)合數(shù)據(jù)平面可編程技術(shù)協(xié)議無關(guān)、硬件無關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)下發(fā)等特點(diǎn)，研究基于數(shù)據(jù)平面可編程技術(shù)的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，并且在硬件環(huán)境上搭建帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)驗(yàn)證，接入真實(shí)流量，以在接近真實(shí)非線性環(huán)境下驗(yàn)證該技術(shù)的可行性和可靠性。其次，針對(duì)目前軟件定義數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中短時(shí)擁塞難以捕捉、出現(xiàn)頻率高和造成丟包重傳等痛點(diǎn)，以及現(xiàn)有軟件定義網(wǎng)絡(luò)體系下集中控制器至

4、數(shù)據(jù)平面的處理回路長(zhǎng)的問題，結(jié)合基于數(shù)據(jù)平面可編程的帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)在數(shù)據(jù)平面直接對(duì)短時(shí)擁塞問題進(jìn)行控制，提出了基于帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)的短時(shí)擁塞控制方法，同時(shí)利用集中控制器上的APP對(duì)業(yè)務(wù)終端彈出的狀態(tài)信息所顯示的擁塞后續(xù)狀況進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià)，如出現(xiàn)無法解決的嚴(yán)重?fù)砣?，則進(jìn)行全局流量調(diào)度。最后，在搭建的技術(shù)驗(yàn)證上檢驗(yàn)基于帶狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)的短時(shí)擁塞控制技術(shù)的可行性和有效性?；贔acebook數(shù)據(jù)中心大量部署的clos拓?fù)?，?gòu)建小型數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景，并且與DRI