面向SDN網(wǎng)絡(luò)的多控制器協(xié)同機(jī)制與安全通信研究.pdf

1、莛狄學(xué)校代碼：10357密級(jí)：保密期限：碩士學(xué)位論文面向SDN網(wǎng)絡(luò)的多控制器協(xié)同機(jī)制與安全通信研究ResearchonMultipleControllersCooperativeMechanismandSecureCommunicationforSDNNetwork學(xué)號(hào)E15301093姓名學(xué)位類別學(xué)科專業(yè)(工程領(lǐng)域)指導(dǎo)教師盛劍橋工程碩士計(jì)算機(jī)技術(shù)仲紅教授完成時(shí)間2018年5月答辯委員會(huì)主席簽名摘要軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)給傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來

2、了巨大的變革，已經(jīng)受到全球的廣泛關(guān)注與重視。它實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的軟件化，由傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向了集中控制的SDN網(wǎng)絡(luò)。SDN網(wǎng)絡(luò)的主要理念是從復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中抽取控制功能，采用中央控制器對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可編程的管理，從而集中式地管理網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了管控力度，并且提高了資源的利用效率。SDN作為一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)安全、廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)等領(lǐng)域都擁有廣闊的應(yīng)用場景。隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷超出預(yù)期的快速發(fā)展，單一的集中式控制器已經(jīng)無法滿足當(dāng)今運(yùn)營商、互聯(lián)

3、網(wǎng)企業(yè)以及用戶的需求，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、虛擬機(jī)遷移、虛擬數(shù)據(jù)中心等都對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化提出了越來越高的要求，并且隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和服務(wù)需求的增加，對(duì)于大量交換機(jī)的流請(qǐng)求和控制平面的擴(kuò)展，單一的集中式控制器己無法滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能需求，這就需要單一的集中式控制器架構(gòu)延伸為多控制器架構(gòu)，然而多控制器架構(gòu)在擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、安全性等方面面臨著很多挑戰(zhàn)。本文首先針對(duì)分布式SDN多控制器之間的通信缺乏安全規(guī)范且交換機(jī)的訪問請(qǐng)求在控制器集群之間分配不均

4、衡的問題，提出了分布式多控制器協(xié)同平臺(tái)SCPLBS。SCPLBS建立在控制平面上層，SCPLBS與控制器之間采用基于消息認(rèn)證碼的安全通信機(jī)制，防止攻擊者接入到控制器竊取和修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，提高了協(xié)同平臺(tái)與控制器相互通信的安全性。SCPLBS采用自適應(yīng)數(shù)據(jù)波動(dòng)的數(shù)據(jù)采集算法來采集各個(gè)控制器的負(fù)載信息，根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)采集間隔內(nèi)采集到數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)估，自適應(yīng)的調(diào)整數(shù)據(jù)采集的時(shí)問問隔。SCPLBS存儲(chǔ)各個(gè)控制器的路由策略，根據(jù)采集到的控制器負(fù)載信