基于SDN的FiWi網(wǎng)絡生存性研究.pdf

1、隨著社會的不斷進步，網(wǎng)絡技術得以迅速發(fā)展，接入網(wǎng)作為連接用戶與核心網(wǎng)的重要網(wǎng)絡組成部分，其相關接入技術也在日益增多。而在這些接入網(wǎng)技術中，光纖無線寬帶接入網(wǎng)絡(Fiber-Wireless Broadband Access Network，F(xiàn)iWi)融合了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(Ethernet Passive Optical Network，EPON)的高帶寬、高穩(wěn)定性與無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(Wireless Mesh Network，WMN)的低

2、成本、靈活性等優(yōu)點，是最有發(fā)展前景的寬帶接入網(wǎng)技術之一。由于FiWi網(wǎng)絡承載著大量的數(shù)據(jù)，一旦網(wǎng)絡發(fā)生故障，將引起不可估量的社會、經(jīng)濟損失。因此，F(xiàn)iWi網(wǎng)絡的生存性研究是非常必要的。而如何更靈活地提高FiWi網(wǎng)絡的生存性，已越來越受到業(yè)界人士的關注。為了在異構的FiWi網(wǎng)絡中更好地提升生存性，越來越多的研究人員開始把目光投向新興的軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network，SDN)。軟件定義網(wǎng)絡將底層基礎設施中的控

3、制平面抽象出來放在統(tǒng)一的控制平面，而底層基礎設施只需按照控制平面下發(fā)的指令直接進行數(shù)據(jù)的轉發(fā)。因此，人們可以通過軟件編程實現(xiàn)對FiWi網(wǎng)絡的全網(wǎng)控制，以及整個網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一配置、集中管理。從而，使得異構的FiWi網(wǎng)絡中EPON與WMN能夠更好地融合，為生存性的研究提供更好的平臺。而0penFlow技術作為典型的SDN技術，已得到廣泛的應用。為此，本文在傳統(tǒng)FiWi網(wǎng)絡的基礎上，引入OpenFlow技術，利用OpenFlow控制器實現(xiàn)對F

4、iWi網(wǎng)絡的全網(wǎng)控制。在新的網(wǎng)絡架構中，首先實現(xiàn)故障檢測，并提出了一種改進的服務質(zhì)量(Quality of Service，QoS)策略，實現(xiàn)受損數(shù)據(jù)的快速恢復。在此基礎上，結合FiWi網(wǎng)絡的休眠技術，提出了一種動態(tài)網(wǎng)絡休眠節(jié)能機制，在滿足生存性的前提下，提升網(wǎng)絡的能耗效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對FiWi網(wǎng)絡生存性的現(xiàn)有技術進行了梳理，對FiWi網(wǎng)絡的節(jié)能以及QoS研究研究現(xiàn)狀進行了分析。同時，詳細介紹了SDN技術的發(fā)展歷

5、程。并深入調(diào)研了研究背景以及研究意義，探討了FiWi網(wǎng)絡生存性研究的必要性。⑵將SDN技術引入到FiWi網(wǎng)絡，構建支持網(wǎng)絡生存性研究的新網(wǎng)絡架構，通過控制器實現(xiàn)對FiWi網(wǎng)絡的集中、統(tǒng)一控制。并在新的網(wǎng)絡架構中，研究如何實現(xiàn)故障檢測機制。⑶針對多等級業(yè)務傳輸?shù)男枨?，對OpenFlow控制平面進行了擴展，添加了相應的QoS功能模塊，并提出了改進的QoS帶寬分配策略，以便降低受故障影響的數(shù)據(jù)業(yè)務恢復傳輸?shù)臅r延，尤其是高等級業(yè)務，從而進一步提