第三题设计题（SDN应用方案设计）剖析.PDF

第三题：设计题（SDN 应用方案设计） 方案五：预设基础架构的创新应用开发 APP 创新应用（竞赛完成） SDN控制器 Topology 路径控制 更多的接口… REST API REST API 网络资源模型定义与控制组件 BGP PCEP NETCONF OPENFLOW Switch Switch Switch Openflow Switch 背景：实际生产中厂商提出的架构和实现SDN 的方式多种多样，在不同厂商给出的基础架 构上实现应用的创新与开发是有必要的。 要求：基于厂商给出的基础架构和控制器，组件SDN 网络，通过可以通过控制器获取网络 拓扑并控制其转发路径。根据提供的不同语言的开放接口写出创新应用程序，解决现有 网络中的问题。 1 目录 第三题：设计题（SDN 应用方案设计） 1 方案五：预设基础架构的创新应用开发 1 一．设计题实现思路 3 二．选题背景介绍 4 2.1 研究背景 4 2.2 国内外研究现状 5 三．设计方案和实现方法 6 3.1 问题分析 6 3.2 研究目标 6 3.3 研究方法 7 四. 理论分析和算法实现 7 4.1 算法的系统模型建立 7 4.2 算法的优点 9 4.3 算法的实现 10 五．虚拟网络环境的搭建和算法模块实现 11 5.1 Floodlight+Mininet 的虚拟网络环境搭建 11 5.2 需要使用的floodlight 模块 12 5.3 需要禁用和修改的模块 13 5.4 算法模块实现 14 5.4.1 模块执行顺序和优先级设置 15 5.4.2 模块创建 16 5.4.3 数据包监听模块 18 5.4.4 数据包操作判断 19 5.4.5 转发方法设计 19 5.5 模块注册和初始化 21 六．总结 22 七．参考文献 22 2 一．设计题实现思路 综合考虑五道题后，我们决定选择第五题设计题，利用SDN 架构的控制器实 现基于用户的绿色通信网络休眠调度。我们做的算法添加为 SDN 架构北向接口 的创新应用，通过添加控制器转发调度模块 （创新APP 应用）的方式实现，如图 1 所示。 在我们的研究过程中，首先基于OpenFlow 协议，使用Floodlight Controller + Mininet 的环境搭建虚拟SDN 网络并添加我们的创新应用模块来实现。接下来再 考虑将添加的算法调度模块移植到H3C 厂商提供的VCF Controller 上，在硬件上 实现绿色通信网络的休眠调度机制。 图 1 SDN 架构及北向创新 考虑到目前的交换机上没有休眠调度的功能，所以前期在虚拟环境下模拟网 络算法实现时，只要实现将数据包聚合到部分交换机上进行转发、传输、丢弃等 操作，将其余的交换机和链路闲置，这样在实际操作时添加一个交换机闲置时休 眠的功能模块即可实现。 3 二．选题背景介绍 2.1 研究背景 据全球权威机构调查，通信信息行业每年的能耗