基于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的Trill協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)隨著信息化技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要采用更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理，這對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心二層網(wǎng)絡(luò)使用STP生成樹(shù)協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，STP協(xié)議為了避免環(huán)路，通過(guò)對(duì)冗余鏈路進(jìn)行阻斷，使得端到端數(shù)據(jù)通信只會(huì)選擇一條鏈路進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，不可避免的導(dǎo)致了鏈路利用不充分，非最優(yōu)路徑轉(zhuǎn)發(fā)的問(wèn)題。同時(shí)為了避免因鏈路拓?fù)渥兓饛V播風(fēng)暴的可靠性差問(wèn)題，必須通過(guò)三層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割，導(dǎo)致實(shí)際組網(wǎng)規(guī)

2、模受限，另外由于所有終端地址都要學(xué)習(xí)在 STP路徑經(jīng)過(guò)的所有交換機(jī)上，導(dǎo)致STP網(wǎng)絡(luò)中MAC地址學(xué)習(xí)泛濫?；赟TP協(xié)議存在上面所述缺點(diǎn)和不足，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)引入了 TRILL技術(shù)，它是新出現(xiàn)的 STP替代協(xié)議，通過(guò)將三層路由技術(shù)引入二層網(wǎng)絡(luò)，來(lái)解決 STP協(xié)議產(chǎn)生的各種缺點(diǎn)。本文分為以下三方面來(lái)闡述本文主要工作內(nèi)容：
　　1、本文針對(duì)數(shù)據(jù)中心大二層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信問(wèn)題，深入研究了TRILL協(xié)議。以 IETF RFC6326、IETF

3、 RFC6327為標(biāo)準(zhǔn)，借鑒 ISIS鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，采用虛擬化VLAN技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)TRILL IIH幀來(lái)發(fā)現(xiàn)鄰居，從而構(gòu)建基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以IETF RFC6325為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)和解析鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元LSP等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)信息進(jìn)行全網(wǎng)LSDB信息的同步，為路由計(jì)算提供準(zhǔn)確全面的路由信息。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) ECMP等價(jià)多路徑和Bypass標(biāo)志位來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兩點(diǎn)間流量分擔(dān)，更大提高了網(wǎng)絡(luò)利用率與鏈路轉(zhuǎn)發(fā)速率。
　　2、本文在

4、以上需求分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行TRILL協(xié)議系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，利用多進(jìn)程和多線程通信機(jī)制進(jìn)行信息交互，通過(guò)數(shù)據(jù)流圖，功能模塊分解圖，順序圖，狀態(tài)圖，包圖，時(shí)序圖等圖文信息，定義相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行功能和性能需求點(diǎn)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了 TRILL組網(wǎng)的鄰居建立過(guò)程，LSP信息同步過(guò)程和RFC標(biāo)準(zhǔn)新提出的需求功能點(diǎn)的設(shè)計(jì)，在此功能基礎(chǔ)上提出性能優(yōu)化需求分析，設(shè)計(jì)了線程拆分方案，利用線程并行計(jì)算方式提高了路由計(jì)算能力，減小了線程壓力，提高了路由收斂

5、速度，提升了TRILL在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的強(qiáng)有力的地位。
　　3、本文設(shè)計(jì)了功能和性能測(cè)試用例，對(duì)TRILL協(xié)議實(shí)現(xiàn)的功能和性能點(diǎn)進(jìn)行了全面的系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)能夠在多種業(yè)務(wù)中支持TRILL協(xié)議，并且可以支持大規(guī)模組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)多路徑流量分擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)中心二層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)能力，避免了STP協(xié)議的缺點(diǎn)。
　　最后本論文通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心大二層網(wǎng)絡(luò)的 TRILL技術(shù)，使得新型數(shù)據(jù)中心大二層網(wǎng)絡(luò)具有端