一种基于DHT的数据中心网络租户隔离技术

多租户技术是云计算中一种软件架构技术,旨在解决多用户环境下软、硬件资源共享的问题,并且确保各用户间数据的隔离性.目前,多租户技术在如何突破子网限制,实现虚拟机IP地址与所在子网位置分离、支持虚拟机迁移等方面存在诸多问题.针对上述问题,提出了一种新的面向数据中心网络的多租户隔离技术.该技术利用一致性哈希算法和分布式环形哈希表技术,将虚拟机信息保存在位置解析器上,并利用位置解析器的位置解析功能实现租户间的相互隔离、租户内虚拟机的相互通信及虚拟机的迁移.该技术与具体路由实现方式无关、对虚拟机完全透明、无需部署额外的服务器,其成本低,鲁棒性好.本文利用OPNET仿真软件对多租户隔离技术方案进行可行性验证及性能分析.仿真实验表明:该技术能够实现租户之间的通信且能够保证良好的网络性能.

数据中心网络中一种半集中式SDN路由策略

在SDN体系架构中把网络控制功能从网络设备(交换机/路由器)里分离出来,集中到中心节点控制器上,交换机只负责数据平面的功能(通过流表进行数据转发)。在大规模的数据中心网络中,路由/流表的计算和分发完全由中心控制器完成,控制器成为网络的性能瓶颈和脆弱点。为了解决上述问题,本文提出半集中式SDN路由技术,其主要思想是每个交换机节点不需要控制器的参与,可以自主构建一个基础流表,基于基础流表,交换机可以完成基本的数据转发工作。而控制器负责更高级的路由选路(故障处理)工作,从而大大减轻控制器的负担。针对控制器的高级路由选路工作,本文通过对现有SDN网络中的故障恢复机制的特性以及限制的分析,在基础流表的基础上设计一套局部迂回故障检测恢复机制。基于该机制,控制器能够及时检测到网络故障,并在极短的时间内进行故障恢复,实现控制器的高级路由选路工作。

基于以太网的MANET网络试验床

在移动自组织网络(MANET)的研究中,一般采用软件仿真和现场试验的方式对所设计的路由协议进行验证。软件仿真常用来对路由协议的原理和性能进行初步验证,现场试验则常用在开发过程中的测试和产品上线之前的最终验证。在MANET的路由协议开发过程中采用现场试验的方式进行测试其结果虽然准确可靠,但是试验成本较高、操作相对较为复杂,并且试验结果容易受到地理环境等外界因素的影响。针对上述情况,本文提出一种基于有线以太网构建MANET网络试验床的方法,并基于Vx Works实时操作系统,设计和实现一个接近于真实试验环境的MANET网络试验床。该试验床对标准的TCP/IP协议栈进行扩展,在网络层和数据链路层中间添加模拟无线链路层,从而在有线链路上模拟节点移动、无线信道通信等MANET网络特性。此外,试验床还可以通过管控平台配置不同测试场景,并可以实时采集网络协议栈的各层试验数据,从而方便网络研究人员进行测试和验证。该试验床克服了现场试验成本高、操作复杂等缺点,解决了现场试验过程中很难对问题场景进行重现的问题,明显减少了试验时间,提高了开发效率。

一种面向软件定义移动自组网的拓扑发现方法

移动自组网在传统的分布式组网方式下难以满足复杂的业务需求对网络QoS及安全性的高要求,基于SDN的移动自组网架构(SD-MANET)的提出为解决该问题提供了有效的解决思路。在SD-MANET中,拓扑发现是控制器进行流量调度与安全性控制的前提。本文提出一种面向SD-MANET的拓扑发现方法,其主要思想是:利用连通支配集算法生成骨干网络,由骨干节点将局部拓扑信息通过上行通路上报给SDN控制器,控制器根据收集到的邻接信息计算出全网拓扑。本文方法通过限制向控制器上报局部拓扑信息的节点数量来降低拓扑信息收集过程中产生的额外开销。仿真结果表明,该方法能够准确地生成并维护网络拓扑,且具有较小的控制开销。

基于有线的Ad Hoc路由协议的性能评估方法

Ad hoc路由协议可以使用软件仿真、现场试验分析、理论分析等方法对其进行性能分析和评估。由于现场试验分析开销高及实验环境部署复杂等原因,目前,软件仿真是对ad hoc路由协议进行性能评估的主要方法,但这种方法对于一些需要通过实际应用场景对ad hoc网络进行研究的情况并不具有说服力。本文综合各种方法的优缺点,提出一种基于有线网络的ad hoc路由协议性能评估新方法:通过在应用层、网络层、链路层添加各种数据采集探针来采集性能数据。此外,设计并实现了可视化的数据采集分析平台,可以对采集的性能数据进行图形化的展示及分析评估。这种方法不仅弥补了在软件仿真过程中,未考虑操作系统、系统硬件、系统设计、通信环境等敏感因素带来的影响,使得测试结果更逼近真实,而且解决了现场试验分析中性能数据不易获取、开销巨大、场景搭建复杂等问题。最后,通过本文所提出的性能数据采集评估方法对3种典型的ad hoc路由协议进行性能对比分析。