软件定义网络路由选择算法研究

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1、分类号TN929.5密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01060重庆邮电大学硕士学位论文中文题目软件定义网络路由选择算法研究英文题目ResearchonRouteSelectionAlgorithmsinSoftwareDefinedNetworks学号S130101065姓名胡恂学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师柴蓉教授完成日期2016年6月8日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重

2、庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本文研究做出的贡献均已在论文中作了明确的说明并致以谢意。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向国家有关部门或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权重庆邮电大学可以公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信息系统进行检索、分析或评价，可以采用影印、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论文。（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要移动用户

3、数据流量需求的持续增长对无线接入网(RadioAccessNetworks,RAN)和核心网(CoreNetwork,CN)的业务支持能力提出了新的挑战。软件定义网络(SoftwareDefinedNetworks,SDN)通过采用集中控制的新型网络架构，将传统数据转发设备的数据转发与逻辑控制功能进行分离，实现了数据层与控制层解耦，从而可有效解决传统网络结构封闭僵化、数据传输转发性能高度受限及网络资源利用率低等问题。通信网络路由选择技术是保障用户服务质量(QualityofService,QoS)，实现网络性能增强的重要途径之一，已受到学术界的广泛研究。但是，SDN网络架构中RAN异构融

4、合、CN数据转发设备复杂多样、用户终端高度混杂及业务需求多样化等对SDN路由选择技术造成了困难。本文针对上述问题，对SDN路由选择算法开展研究，以实现端到端QoS保障及网络综合性能提升。针对现有SDN路由选择算法未综合考虑RAN和CN传输性能，网络资源利用率低等问题，本文提出了一种基于联合效用函数的虚拟接入点(VirtualizedAccessPoint,VAP)及网络切片优化选择算法。首先，采用网络虚拟化技术将RAN和CN分别虚拟化为VAP与网络切片，构建软件定义融合网络架构，进而分别对VAP及网络切片传输性能进行建模，其中，由于网络切片传输性能评估涉及复杂业务及拓扑特性，本文采用网络

5、演算理论建模其传输性能；然后，综合考虑VAP及网络切片性能，建模端到端QoS效用函数；最后通过优化选择算法确定最优VAP与网络切片对，以实现端到端优化路由选择策略。针对现在路由选择算法未充分考虑用户多样业务需求以及数据传输、转发功耗及时延等特性的问题，本文提出了一种基于功耗及时延联合优化的SDN路由选择算法。该算法分别建模各类传输链路功耗及时延，进而确定功耗及时延联合代价函数，并基于路由选择限制条件建立功耗及时延联合代价函数优化模型，为求解该优化问题，本文采用带权有向图描述优化模型，并基于Dijkstra算法求解最佳路由。相比传统路由算法，该算法可实现用户传输性能较明显的提升。关键词：软

6、件定义网络，路由选择，效用函数，联合优化I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractTheproliferationofmobiledemandsandmultifariousservicesposegreatchallengestoservicesupportingcapabilityoftheradioaccessnetworks(RANs)andthecorenetwork(CN).Thesoftware-definednetwork(SDN)technologywhichappliesnewarchitectureofnetworkcentralizedcontro

7、l,separatesthefunctionsofdataforwardingandlogiccontrolandachievesthedecoupleofdatalayerandcontrollayer,thusiscapableofeffectivelysolvingtheproblemsoftraditionalnetworkssuchasrigidandclosedarchitecture,highlyrestrictedp