软件定义光网络控制平面与南向接口研究精选.docx

软件定义光网络控制平面与南向接口研究 摘　要 随着大数据和云计算的发展，数据中心应用的高突发性和大带宽特性得以凸显。光网络的大带宽特性，虚拟网络合理动态分配资源的特性对应对数据中心应用的需求有重要作用。实际上，软件定义网络（SDN）作为具体的实施方式，已经可以实现一定程度的网络虚拟化，从而可以整合光网络和IP网络资源成为软件定义光网络（SDON）。 软件定义光网络（SDON）基于SDN和光网络，结合了优化特定光网络资源碎片和提供多种业务大带宽的优势，提供了多种网络的统一控制的平台，其中OpenFlow作为SDN南向接口的主要协议，可以扩展用来定义光网络。本文结合SDON架构的研究，以OpenFlow协议扩展来实现光网络控制，主要工作如下： （1）研究了基于业务的、以时分复用为特性的光网络南向接口抽象设计，并且讨论了从光传送网（OTN）设备获取光端口信息域的时隙信息分配原则。考虑到OTN设备特性，层分类（Layer Class）可以被抽象出来并通过信号类型（Signal Type）映射成资源用以取得数据平面和光平面的统一控制管理。 （2）在遵循OpenFlow协议和OTN设备特性的前提下，对流表项的重要因素匹配（Match）字段和动作（Action）字段进行了扩展，其中信号类型（Signal type）以其在电域中对于OTN设备的重要性被选为匹配字段和动作字段的主要匹配规则。 （3）在软件定义光网络中，提出了一种更好的提高光网络配置效率的方式，即采用Kruskal算法来代替Dijistra算法。 （4）通过OpenFlow协议作为基础进行扩展，实现IP网络和光网络的统一视图，解决了光网络边缘IP网络和光网络的统一控制问题。 （5）实现了一个软件定义光网络的仿真环境，并且通过抓取数据包进行了验证。 软件定义光网络（SDON）具有重要的理论和应用价值，今后可以通过讨论不同情况下电域和光域交换相结合的方式对性能的影响。 关键词：软件定义光网络 OpenFlow Layer Class Signal Type ODU RESEARCH ON SOUTHBOUND INTERFACE AND CONTROL PLAN OF SOFTWARE DEFINED OPTICAL NETWORKS ABSTRACT As a result of big data and cloud computing, data center applications have presented high-burst and high-bandwidth characteristics. The characteristic of optical network’s high-bandwidth and virtualizing network’s dynamic distribute resources plays an important role in meeting those demands. Also, the software defined network (SDN), as an concrete method to carry out, already implement the network virtualization, that is the combination of optical network and IP network become software defined optical network. Software defined optical networks (SDON) based on SDN and optical network, combine the advantage of optimizing fragmentation of specific resources of optical networks and great bandwidth, provides an unified control platform for multiple networks. Besides, OpenFlow, an open specification of SDN, can be used to define optical network. In this thesis, based on OpenFlow protocol we implement the control of optical network, following are our main work: 1.Discuss the southbound interface of op