摘要：数据包在网络中传输时,会根据用户的业务逻辑要求,按顺序经过不同的网络功能(Network Functions,NFs),例如...数据包在网络中传输时,会根据用户的业务逻辑要求,按顺序经过不同的网络功能(Network Functions,NFs),例如防火墙、负载均衡等,来保证网络满足用户需求,这也被称为服务功能链(Service Function Chain,SFC)。在SDN(Software Defined Networking)网络中是否正确部署服务功能链直接影响到网络的服务性能,在部署时尽早排除故障并进行诊断具有重要意义。网络功能的存在不仅加大了故障定位的难度,而且还会影响相关的网络性能参数,如时延和丢包等。测量这些重要的网络性能参数,可以为网络运营商提供网络监控、管理与维护的参考数据。由于网络功能大多都是对状态敏感的,在验证以及测量过程中,如果发送的探测包进入到网络功能内部,则会破坏网络功能的内部状态和逻辑,影响对正常用户数据的处理。为了解决这个问题,本文提出了透明的SFC验证方案和测量方案,能够保证不破坏网络功能的内部状态和逻辑。本文的主要工作有:(1)针对现有的SFC验证问题,提出了SFC透明验证工具Track。Track是一种在具有网络功能的SDN网络中查询路径的有效工具。Track主要包含了两部分功能,通过运行Correlation模块来收集数据包并推断网络功能的行为,然后Tracing模块根据Correlation的反馈结果以正确的顺序连接所有的网络功能路径。Track不会向网络功能发送探测分组,保证了对网络功能的透明。同时Track也不会修改正常数据包的转发规则,以免影响网络性能。(2)利用SDN网络管理的特性,根据网络功能自身的特性,对SFC中涉及的时延、丢包和带宽等参数设计了透明测量工具TMon。根据网络的状态特征,分析了造成时延和丢包的原因,确定了测量位置以及测量对象,并针对不同的性能参数提供了不同的测量方案。为了在测量过程中保证对网络功能的透明性,主要采用的是被动测量的方式,通过获取网络状态信息测量相关性能参数。同时还设置了非透明的对比测量方案。本文为验证任务和测量任务设计了实现方案,并在Mininet仿真平台和Ryu控制器中进行了部署和实验。实验结果表明,本文的方案在对网络功能保持透明的情况下对SFC的验证能够达到95%的准确率。同时,在不同的网络环境配置中,针对不同参数进行测量,能够在保证对网络功能透明的前提下,准确获得相应的SFC网络性能参数的测量数值。更多还原显示全部
