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基于OpenFlow的SDN技术研究(4)

时间:2015-12-25 15:45 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:左青云,陈鸣,赵广松, 点击次数:

  随着OpenFlow在网络管理方面的应用日益丰富,OpenFlow的流管理功能很容易进行扩展,从而实现数据流的安全控制机制.实际上,在面向校园网的部署环境里,有很多应用都是针对安全管控的.

  文献提出了一套轻量级的DDOS攻击检测方法.它通过提取OpenFlow流统计信息中与DDOS攻击相关的六元组,采用人工神经网络方法SOM(selforganizingmap)进行降维处理,从而识别DDOS攻击.文献利用OpenFlow交换机能够统计流数据的功能,采用trie的数据结构设计了一种识别大的聚集流量的功能,可应用于网络的异常检测.文献考虑到目前源地址验证标准(SAVI)的不足,通过NOX上开发的应用程序来获取全局网络视图,从而决策SAVI设备的验证规则.

  5、总结与展望

  基于OpenFlow的SDN技术是控制转发分离架构的延续和深化,在提出时就受到广泛关注,为未来互联网的发展提供了一种新的解决思路.目前的SDN主要由OpenFlow实现其设计思想,但在面向真实网络的部署过程中,性能优化、可扩展性、安全性、分布式控制等需求都需要重新考虑.尽管已经取得了长足的进步,但从目前的研究和应用来看,基于OpenFlow的SDN技术无论在学术界还是产业界都仍处于发展阶段,还有很多问题需要深入研究.下面对其未来研究重点和发展趋势进行探讨.

  (1)OpenFlow标准的推进和控制软件的开发

  OpenFlow标准取决于业界共识,其决定了未来的发展方向,将是各大网络设备厂商关注的焦点.应当以实际的功能需求和演进趋势为导向来决定流表结构设计需要支持哪些功能.对于核心部件控制器,其控制软件的开发将以现有版本为基础,性能优化、易于部署、扩展性强将是主要研究目标.随着主流网络设备厂商的加入,控制软件将会出现更多性能更好的版本.

  (2)基于OpenFlow实现SDN

  OpenFlow并不是支撑SDN技术的唯一标准,但其相关规范已经得到普遍承认.基于OpenFlow实现SDN,在网络中实现软硬件的分离以及底层硬件的虚拟化,打破了传统网络的封闭性,适应了目前降低网络复杂度、提高网络开放性和虚拟化的需求,为网络的发展和创新应用提供了一个良好的基础平台.目前来看,在SDN控制软件上,通过开发不同的应用程序来实现对网络的管控,将成为实现可编程网络的关键步骤.同时,当网络配置从设备迁移到软件平台时,整个网络的逻辑管控功能将不再受限于专用硬件,而是通过一系列软件来部署和实现,使得独立可扩展软件将在控制软件上成为网络核心,增加了网络的可管可控性,这也是未来基于OpenFlow实现SDN的发展趋势.

  (3)网络管理和安全控制

  通过控制器对网络流量进行监控和调度,是实现未来互联网网络管理和安全控制功能的易行方法.当前,基于OpenFlow实现的网管和安全功能主要集中在接入控制、流量转发和负载均衡等方面,而在安全性机制设计、异常检测和恶意攻击防护等方面都可以进行更深入的研究.此外,在OpenFlow自身设计中,对安全性问题考虑还不够,应当特别关注控制器结点和OpenFlow交换机结构的安全防护问题.

  (4)数据中心网络部署

  在云计算集群服务器大规模部署的今天,如何实现一个高效、稳定、可控的数据中心网络一直处在研究前沿.数据中心与因特网结构独立.它能够根据实际性能需求部署具备革命性的全新架构,这也是基于OpenFlow的SDN技术目前能够在数据中心得到推广的原因.另一方面,SDN控制转发分离的技术特点满足了数据中心密集型服务器需要集中管控的需求,增加了数据中心实际配置和操作的灵活性.Google在其数据中心全面采用基于OpenFlow的SDN技术,大幅度地提高其数据中心之间的链路利用率,起到了很好的示范作用.同时,针对数据中心动态路由、负载均衡和能量管理等方面的研究也有相关实例部署,这将是基于OpenFlow的SDN技术近几年的研究热点.

  (5)面向大规模网络的部署

  目前来看,基于OpenFlow的SDN部署环境主要面向校园网、企业网和数据中心,还缺乏针对大规模网络部署的相关经验.真实网络面临的异构环境、性能需求、可扩展性、海量数据和域间路由等都可能成为制约其发展的因素.Onix已经提出一套面向较大规模真实网络的部署方案,并提出新的实现技术,为SDN的大规模实际部署提供了技术指导.但真实网络中外部控制器是否能够真的扩展,能否为大型网络提供控制路径指引,仍然是亟待解决的问题,还需要深入研究和实验.

  (6)面向未来互联网研究的部署

  目前,基于OpenFlow的未来互联网测试床平台已经在世界各国逐渐建立起来.Internet2已基本完成100G接入链路的OpenFlow网络建设,其部署范围包括全美国的30多个结点.另外还有CONET,OFELIA等.在面向未来互联网的实验平台下,通过基于OpenFlow的SDN控制转发分离架构,将有利于实现新型网络控制协议和相关的网络测量机制.在世界各国针对未来互联网设计蓬勃发展的推动下,未来互联网研究将在增加网络可控性的基础上逐渐展开,基于OpenFlow的SDN技术有可能发展成为面向未来互联网的新型设计标准.

 

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