原创《基于SDN的网络流量工程》：本论文为您写网络流量毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：随着互联网的普及,各种移动设备的应用越来越广泛,对社会生产和人们生活产生了重要影响,在网络用户增加的同时,网络流量需求迅速增加,通信业务对网络流量工程提出了更高的要求.与传统网络相比,SDN能够全方位调控网络资源,最大限度满足用户的流量需求.本文通过分析SDN的特点、独特优势、工作内容、网络流量,研究其应用价值,旨在为网络技术的发展提供参考依据.
关键词：SDN；网络数据；流量工程
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）34-0029-02
1 SDN网络架构概述
SDN即软件定义网络,是以网络抽象为主要思想,通过分离数据层、应用层以及控制层的方式简化分布式网络,从而实现集中管理、实时检测、及时维护等功能的网络架构.与传统网络相比,软件定义网络细化了管理模块,能够全方位调控资源,利用编程技术实现管理创新,提高资源利用率.一般情况下,软件定义网络的三大层面分别实现不同的功能：数据层主要用于传输和转发数据流；应用层通过接口提供网络服务,实现应用功能；控制层则是负责集合不同节点的控制功能,达到集中控制的目的.
1.1 数据层
数据层的核心部分是交换机,在SDN的支持下,交换机呈现出新的特点,能够支持Open Flow技术,实现高速运转.新型交换机的主要部分包括Open Flow协议、流表以及安全通道,其中,流表由多个流表项组成,数据转发时需要遵循一定的流表项规则.流表项由匹配域、操作、计数器组成,从结构层面和功能层面来看,匹配域包含了数据链路层、传输层和网络层,用于数据传输、转发；操作主要包括各类执行命令、动作,比如信息修改、转发动作等；计数器用于数据统计,分析数据流信息.安全通道作为Open Flow和控制器的连接路径,在整个数据层中起着安全保护的作用,控制器符合Open Flow的格式要求,可以对交换机实施管理.
1.2 控制层
控制层主要负责设备的管理、维护及控制,基于软件定义网络的控制层能够从数据层、应用层中分离出来,独立发挥控制功能,集合设备中各节点的控制部分,形成新的集成化网络体系.在Open Flow协议的指导下,控制层能够获取和识别网络设备的各类相关信息,以提升控制的效率和准确性,服务于上一层应用,为其提供接口服务.
1.3 应用层
应用层在编程接口的支持下,根据程序配置命令来执行动作,通过管理网络设备,为各应用程序提供服务,结合不同的网络状况,分析用户的网络需求,实现网络设备动态管理,增强管理的可操作性、灵活性、时效性.常见的负载均衡应用、防火墙应用等都是通过应用层来实现的,对于提高网络安全性、可控性具有重要作用.
2 SDN网络流量工程优势分析
作为新型的网络架构,SDN更能符合当前互联网技术发展的要求,与传统的IP流量工程、MPLS流量工程相比,SDN网络流量工程更为智能化,能够有效满足网络用户的需求,其优势包括：
1） 集中可见性.SDN流量工程覆盖的信息层面更为广泛,其应用信息具有全球性、全网性、可视性的特点,比如QoS 要求、网络动态等,将全网资源整合在一起,能够为用户提供丰富的网络资源.
2） 可编程性.SDN控制器能够实现编程功能,通过主动编程、动态编程的方式来管理交换机,实现网络资源的优化配置,SDN控制器可以实现集成化数据处理,省去依次处理单个设备的步骤,节省了时间和能耗,可以有效提升运行效率和网络流畅性,避免发生拥堵现象.
3） 开放性.在软件定义网络下,数据层接口可以直接连接到控制器,无需经过供应商方面的程序,能够快速完成数据传输、数据转发、信息采集,在开放性状态下,数据转发效率更高,信息面更广.
4） 灵活高效性.在SDN的支持下,交换机遵循Open Flow协议,流表管道更多,能够提高流量的传输速率,扩大管道总体容量,提高流量管理的效率,增强管理的灵活性和高效性.
3 SDN网络流量工程主要工作
按照不同的划分方式,可以将流量工程划分为不同的工作内容,以下根据流量工程的功能模块,将SDN流量工程划分为三大部分.
3.1 流量测量
在网络流量工程中,流量测量是流量管理的基礎环节,通过测量流量状态、流量规模、流量特征,为网络管理提供基础信息,增强网络管理、网络维护、网络决策的可行性、科学性,为网络用户提供针对性服务,在出现问题时,能够在短时间内发现问题的来源,预测其产生的最坏结果,及时做好防范工作.传统的IP网络架构工作内容繁杂,流程众多,硬件成本较高,滞后性较为明显,不能满足新时期流量测量的要求.当前,很多SDN网络架构控制器能够动态监控,利用逻辑分析功能进行流量统计,分析特定网络的流量信息,这种测量方法主要是为了检测网络是否存在异常情况,分析流量特征,但具有一定的局限性,设备摊销成本较高.
3.2 流量调度
在实际情况中,即使是在特定的网络环境下,流量传输的速率、规模也会呈现出一定的不稳定性,流量调度的主要目的是实现流量负载均衡,通过流量管理和控制,增强网络流量的性能,进一步满足用户的需求.基于SDN的网络架构具有动态规则、网络视图等功能,可以根据网络环境的变化,灵活调度流量,实现流量的最优分配.因此,综合分析用户需求、网络环境、流量状态,实现有效的路由转发,成为SDN流量工程的重点工作.除此之外,软件定义网络在流量调度时遵循一定的转发规则：假设数据流在流表内无法找到与之相匹配的规则,交换机将会把该数据流的报文传输到控制器中,由控制器确定该流的匹配规则,并计算出相应的转发路径,接着,控制器发挥更新作用,更新交换机的规则,由交换机自动更新流表,后续按照更新后的规则来执行操作,从而可以找到与该数据流相匹配的规则,根据新规则,自动将数据流转发至数据层.SDN流量工程能够实现智能化的流量调度,但如果同一时间需要调度的数据流过多,大量的数据流同一时段进入交换机,就需要控制器更新大量的匹配规则,很容易造成接口拥堵,影响工作效率,在计算大量新规则时,控制器会产生一定的滞后性,这对控制层提出了更高的要求,需要设计更为适用的调度机制,提高流量调度的效率.
网络流量论文参考资料：
结论：基于SDN的网络流量工程为适合不知如何写网络流量方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于网络流量论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
