ForCES系统中LFB拓扑的正确性及优化技术研究

【摘要】传统路由器的体系结构是封闭且僵化的。当传统网络中进行新业务的部署时,通常需要大范围的设备更新和繁杂的网络策略重配置,周期长、工作量巨大且极易出错。因此,人们亟需一种新型的、数据面资源开放可编程的网络设备,从根本上解决当前网络的“僵化”问题。基于上述背景,IETFForCES技术应运而生。ForCES是一个技术体系,主要包括了：CE和FE之间的通信协议规范和FE模型等。FE模型是ForCES的精髓所在,它将具备数据转发功能的FE进行模块化处理,FE被抽象成若干个LFB的有机组合体,这些LFB彼此相连,CE通过标准化的协议控制和定义LFB之间的连接关系(即LFB拓扑),不同LFB拓扑最终反映为FE的不同功能(IPv4转发、IPv6转发、QoS等)。此外,FE模型中还定义了一个特殊的LFB(FEObject),该LFB并不参与数据包的处理,只是像一个代理一样工作,收集、保存并告知CE当前FE中的相关重要信息,LFB拓扑描述就是其中的一个重要内容。本文所要研究的LFB拓扑的正确性保障机制及拓扑优化技术正是围绕着FEObeject展开的。借鉴OpenFlow,Click和数据中心网络中拓扑正确性的判断方法,我们提出一种适用于ForCES系统的LFB拓扑正确性保障机制。首先从类名为FEObject的逻辑功能块中,读取其能力部件所包含的信息,构造LFB之间可行边的拓扑能力链表。然后根据目标拓扑,构造出所有的实际边。通过字符化处理,将每一条LFB链接转化成一个字符串。最后基于AC算法提出一种改进的多模式匹配算法,将所有的实际边作为匹配模式串,放到拓扑能力链表里面进行模式匹配。根据匹配得到的结果判断目标LFB拓扑是否正确。在判断LFB拓扑的正确性后,接下来对其拓扑进行优化处理。经过详细分析,我们得知LFB拓扑的优化问题是一个NPC问题,所以基于QoS保证前提,提出一种新的LFB拓扑优化模型。在满足用户基本功能需求和服务质量保证的前提下,确保拓扑链路总费用最小,并且最终找到一条资源消耗最小、链路利用率方差最小、路径丢失风险最小的路径进行业务传输。
【作者】肖邦志；
【导师】王伟明；
【作者基本信息】浙江工商大学，通信与信息系统，2013，硕士
【关键词】IETFForCES；FE模型；LFB拓扑；多模式匹配算法；QoS；拓扑优化；

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