软件定义光网络关键技术研究

SDON(软件定义光网络)的提出,能使光网络变得更加灵活,从而促进了业务和光网络的融合.本文以SDON的发展现状,标准化进程出发,对SDON的关键技术进行了解析,并对PCE在SDON的应用做了探讨.     

软件定义光网络技术与应用

采用软件驱动的光路传输调节、软件编程的光路灵活交换、软件扩展的光路自动联网等关键技术,软件定义光网络可以满足对网元节点传输能力的灵活配置以及对业务带宽按需调度的要求,能够实现异构网络的统一控制、网络资源的虚拟化提供、面向数据中心的高效互联等应用,是支撑下一代光网络向高度智能化方向发展的重要方案。     

软件定义光网络的机遇与挑战

提出软件定义光网络(SDON)是一种将软件定义技术融入到光通信网络的新型网络,代表了未来的光网络发展方向,其关键技术涉及到软件定义光传输、交换和联网等,其主要特征包括控制面与传送面分离、硬件通用化、协议标准化、光网行为软件可控、光网应用灵活快捷等。SDON在支撑新一代光网络向智能高效、灵活调度、虚拟重构等方向发展进程中将发挥重要作用,应用前景广阔,但目前尚处在发展初级阶段,仍面临很多挑战和问题。     

生存性条件约束下的软件定义光网络控制器部署算法

软件定义光网络(SDON)作为智能光网络中最新一代网络架构,其控制平面承载着诸多核心功能,其中控制平面的生存性、控制冗余和控制时延等因素对网络整体性能起到至关重要的作用。该文提出一种以生存性条件为约束的软件定义光网络(SCD)控制器部署算法,在保证用户对网络生存性需求的前提下,利用最短路径和极小支配集等数学原理来降低控制时延和减少控制器部署个数,降低控制冗余,并利用联合判决条件选择管控中心部署节点,协调控制器间的工作。实验表明：首先,所提算法可以百分之百保证用户对网络的生存性要求;其次,所提算法相对于C-MPC算法至少降低了15%的网络故障告警概率,提高了网络生存性;同时,相对于以时延为约束的部署算法减少了约40%的控制器部署个数。特别是在生存性要求较高的场景中,所提算法表现出良好的适应性。此外,管控中心的部署算法在复杂的大规模网络中,可以动态地满足用户对网络生存性不同程度的需求。     

软件定义网络控制器安全策略部署

针对SDN(软件定义网络)环境下的安全问题,文章提出一种在SDN控制器上部署安全策略的方案,主要实现SDN防火墙的网站过滤设计。首先设计用户访问的网站的检测过滤模块,其次通过软件设计API(应用程序编程接口)方式实现网络的安全访问控制,最后设计数据库存储拦截过滤规则和拦截日志。通过系统测试表明该安全架构具有良好的可靠性应用。     

软件定义光网络研究进展与创新应用探讨

以软件定义网络(SDN)控制平面技术为特征的软件定义光网络(SDON)代表着未来传送网演进趋势,是新型超大容量光网络实现高度智能化的重要发展方向。认为通过在光层引入基于软件定义组网的控制平面解决方案,利用软件编程的方式对光网络的结构和功能进行动态定制,完成光网络设备配置、传输参数调整和带宽灵活分配,能够更好地适应新型光网络智能化发展的要求。认为开发软件定义光网络创新应用成为SDON领域新的研究热点。     

基于SDN的IP网络与光网络协同编排系统

针对IP网络与光网络缺乏协同管控机制的问题,文章在分析IP网与光网络各自特性的基础上,以SDN(软件定义网络)技术为抓手,设计出基于SDN的IP网络与光网络协同编排系统,以IP网络SDN控制器负责全局信息的收集与处理、网络策略的制定与下发,光网络SDN控制器负责提供光网络信息并通过预配置方法实现快速建路,同时阐述说明协同编排系统各模块的功能和交互方式。以协同编排系统为基础,提出通过灵活设定预配置光路实现业务路径快速开通的方法。     

软件定义光网络光码分多址编解码技术发展趋势

认为光码分多址技术的发展趋势应当是高频谱效率动态可重构的,以适应软定义光网络(SDON)对端到端长距离跨节点的安全光通道应用服务需求。针对现有基于全光信号处理的光码分多址(OCDMA)技术存在频谱效率低、色散补偿困难和多址干扰严重3大问题,分析了全球研究现状,预测OCMDA技术发展趋势应采用电编码和数字相干接收机。提出了光编解码技术应用于SDON所面临的关键问题,并给出了解决这些关键问题的技术路线。     

浅谈SDN—软件定义网络与OpenFlow技术

多年来,网络技术一直在发生变化,但这些变化幅度不大,且具有可预期性.但就在去年,由于SDN“软件定义网络”的出现,所有一切都发生了改变.这项新技术的核心内容是OpenFlow ,这是一种协议,能够让中央处理器和操作系统上的软件对整个网络和流量模式进行控制.     

Software-Defined Cellular Mobile Network Solutions

The emergency relating to software-defined networking(SDN),especially in terms of the prototype associated with OpenFlow,pro-vides new possibilities for innovating on network design.Researchers have started to extend SDN to cellular networks.Such newprogrammable architecture is beneficial to the evolution of mobile networks and allows operators to provide better services.Thetypical cellular network comprises radio access network(RAN)and core network(CN);hence,the technique roadmap diverges intwo ways.In this paper,we investigate SoftRAN,the latest SDN solution for RAN,and SoftCell and MobileFlow,the latest solu-tions for CN.We also define a series of control functions for CROWD.Unlike in the other literature,we emphasize only software-defined cellular network solutions and specifications in order to provide possible research directions.     

面向软件定义核心网的OpenFlow分组转发优先制排队模型研究

软件定义网络（Software-Defined Networking,SDN）作为一种数据转发与控制逻辑相解耦、并开放底层编程接口的创新网络架构,为降低核心网的部署运营成本、提升应用业务性能提供了全新的解决思路.然而,在SDN架构下,逻辑上集中的控制平面容易出现性能瓶颈,进而加大分组转发时延,因此有必要理解其分组转发性能特性.为此,本文首先介绍了软件定义核心网的典型部署场景,分析了控制平面的Packet-in消息到达过程和数据平面的分组到达过程,进而应用M/M/n/m和M/M/1/m排队模型分别刻画控制器集群的Packet-in消息处理过程和OpenFlow交换机的分组处理过程.在此基础上,建立OpenFlow分组转发优先制排队模型,进而推导出不同优先级的分组转发时延及其累积分布函数CDF.最后,借助控制器性能测量工具OFsuite_Performance进行实验评估,结果表明：与现有模型相比,本文所提的M/M/n/m模型更能准确估计控制器集群的实际性能.同时,采用数值分析的方法对比了多种情况下不同优先级的分组转发时延及CDF曲线,为软件定义核心网的实际应用部署提供有效参考.     

软件定义网络关键技术及其实现

提出了一种SDN控制器——ZENIC,并给出了其架构。在控制、转发两个层面上,ZENIC架构主要包括转发抽象层及驱动层、网络操作系统内核层、北向应用编程接口。ZENIC采用了统一的转发抽象层加特定转发驱动、接入和内联网络分层控制的特色架构设计,解决了多种设备接入和复杂网络控制的问题。     

软件定义网络与FINE

基于软件定义网络(SDN)的核心理念——3层抽象,提出了一种采用SDN思路的网络体系架构——未来网络体系结构创新环境(FINE)。在FINE体系架构基础上,研究了新型转发抽象技术及开放网络设备,构建了支持多域互联的网域操作系统,构建了全网级虚拟化云平台,实现了多元开放设备的统一管理和控制,进行了新型网络体系结构和新型IP协议的研究试验。     

SDN中一种基于多级流表的功能组合方法

软件定义网络（Software-Defined Network,SDN）中的网络应用往往需要实现多种功能以满足上层业务需求,而如何对运行在控制器上的功能模块进行编排以完成数据包的多功能组合处理是一个仍待解决的问题.针对该问题,本文提出基于多级流表的功能并行和串行组合方案;其次,提出与任意多级流表交换机相适配的功能组合算法;最后,在Ryu控制器中添加功能组合模块并基于NetFPGA-10G节点完成了功能组合的原型实现.仿真实验与结果表明,与现有功能组合方案相比,所提功能组合方法降低了流处理时延及表项存储开销.     

采用分级光交换的全光网络成本分析

采用分级光交换的WDM全光网,考虑其端H需求和成本,分类分析了网络业务模式和结构形式,进而提出一般数学模型。由计算得出：采用分级光交换结构的网络可以减少对设备端H数的需求,从而大幅度降低整个网络的成本,如有19个节点的环网可节省65％左右。该模型不仅适用于环网,也适用于环带链、多环以及格状网等结构;不仅可用于集中型、分布型业务模式,还可以延伸到任意的业务模式情况。     

EARS: Intelligence-Driven Experiential Network Architecture for Automatic Routing in Software-Defined Networking

Software-Defined Networking(SDN)adapts logically-centralized control by decoupling control plane from data plane and provides the efficient use of network resources.However,due to the limitation of traditional routing strategies relying on manual configuration,SDN may suffer from link congestion and inefficient bandwidth allocation among flows,which could degrade network performance significantly.In this paper,we propose EARS,an intelligence-driven experiential network architecture for automatic routing.EARS adapts deep reinforcement learning(DRL)to simulate the human methods of learning experiential knowledge,employs the closed-loop network control mechanism incorporating with network monitoring technologies to realize the interaction with network environment.The proposed EARS can learn to make better control decision from its own experience by interacting with network environment and optimize the network intelligently by adjusting services and resources offered based on network requirements and environmental conditions.Under the network architecture,we design the network utility function with throughput and delay awareness,differentiate flows based on their size characteristics,and design a DDPGbased automatic routing algorithm as DRL decision brain to find the near-optimal paths for mice and elephant flows.To validate the network architecture,we implement it on a real network environment.Extensive simulation results show that EARS significantly improve the network throughput and reduces the average packet delay in comparison with baseline schemes(e.g.OSPF,ECMP).     

软件定义的企业级数据中心网络安全研究

新型数据中心引入SDN(软件定义网络)和虚拟化网络后面临诸多新型安全威胁,针对3类主要的安全威胁提出了安全防护的3个阶段,有效解决了新型网络的特有问题和现有安全产品缺陷,并针对目前安全难以适应的业务需求,给出了一种软件定义安全架构,可有效抵御各类快速和深度的攻击.     

软件定义光接入网

提出一种基于软件定义的光接入网架构,可提升网络资源利用率,实现业务灵活接入与高效智能调度。该架构通过采用软件定义的光接入设备,可使接入网具备控制集中化、资源虚拟化、业务服务化等特点,进而降低网络运维成本,提升用户终端体验,为构建下一代简单、弹性、智能光接入网提供技术手段。     

基于SDN的量子密码通信网络设计与研究

软件定义网络(SDN)采用OpenFlow技术分离网络设备的数据平面和控制平面,实现灵活控制网络资源的目的。基于此,设计了量子密码通信网络模型,实现灵活控制密码通信网络整体量子密匙资源,确保了信息的安全传输。此外,提出了综合到端可用密匙和跳数的路由算法,提高了QKD生成密匙的有效利用率。由测试结果可知,通过基于SDN的量子密码通信网络及路由算法,可提高量子密匙资源利用率,提高网络性能。