SDN與傳統(tǒng)IP網絡互聯架構的設計與實現.pdf

1、隨著高速光通信、移動互聯網、高性能云計算等技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的以IPv4協(xié)議作為核心的互聯網面臨一系列嚴重的技術挑戰(zhàn)：IPv4地址的耗盡，網絡的不安全和不可信，網絡低弱的服務質量保證，網絡帶寬無法滿足用戶需求，高效移動互聯網的難以實現。因此研究新型網絡體系架構成為越來越迫切的需要。而SDN[1]自從其問世以來，以其通過軟件編程來實現對網絡實行更加靈活、開放、細粒度的管理和控制廣受學術界和企業(yè)界的關注，SDN已經成為未來網絡變革的重要發(fā)

2、展方向。本文旨在通過分析設計SDN和傳統(tǒng)IP網絡互聯的架構，進而驗證SDN與傳統(tǒng)IP網絡互聯互通的可行性，有助于SDN與傳統(tǒng)IP網絡的融合和傳統(tǒng)IP網絡向SDN的過渡。
　　本文所設計的SDN和傳統(tǒng)IP網絡互聯架構基于以下核心思想：把SDN整體當成一個傳統(tǒng)IP網絡的“路由器”，由IP網絡和該“路由器”通過BGP協(xié)議進行域間網絡層可達性信息NLRI（Network Layer Reachability Information）的交互

3、，從而使得全網的NLRI經過路由同步后達到一致；SDN通過把IP網絡的RIB消息①轉換成相應的SDN交換機流表項，進而使得SDN與傳統(tǒng)IP網絡可以互聯互通。這里的“路由器”是SDN控制器的一個模塊，為了減少工作量，在實現中使用第三方開源路由器軟件Quagga[2]來代替該模塊完成路由功能，再由Quagga和SDN控制器進行RIB消息和NLRI的同步。本文設計的SDN與傳統(tǒng)IP網絡互聯架構由SDN同步子系統(tǒng)和Quagga同步子系統(tǒng)兩部分組

4、成，共包含RIB消息同步模塊、網絡可達性消息發(fā)送模塊、配置管理模塊、RIB消息發(fā)送模塊和網絡可達性消息同步模塊五個模塊。同時，本文對實現的SDN與傳統(tǒng)IP網絡互聯架構進行了模塊功能的分解測試，并且分單SDN場景和多SDN場景兩種情況對整個互聯架構的功能進行仿真與驗證。仿真結果表明本文設計的SDN與傳統(tǒng)IP網絡互聯架構可以實現IPv4網絡和SDN的互聯互通，包括IPv4網絡跨SDN和其他IPv4網絡互通、SDN和SDN互通、IPv4網絡和