基于模型检测的OpenFlow多交换机数据包转发协议的分析与验证

OpenFlow协议是SDN网络中控制平面与数据转发平面之间进行交互的规范与标准,其正确性将直接影响到整个网络功能的实现。通过模型检测技术实现一种验证OpenFlow协议正确性的形式化方法。首先提取OpenFlow协议的核心子协议,即OpenFlow多交换机数据包转发协议作为验证的实例;然后运用协议行为自动机对该子协议进行形式化建模,并且通过时态逻辑描述协议需要进行验证的性质;最后给出算法验证协议模型是否满足给定的性质要求,以此检测OpenFlow协议是否存在正确性漏洞,以便对其进行修正。     

基于形式化的测试框架及实例分析

测试工作细致繁杂,如何保证测试工作的全面性、完整性,并建立统一的测试理论,指导测试工作自动、高效的展开,继而提高测试的复用性,是我们长久以来追求的目标。本文设计了通用的测试框架,依托基于模型的测试理论,支持通用的测试序列产生方法,由抽象测试序列得到相应的可执行测试序列,论证了此框架的合理性。同时依托该框架设计并实现了相应的关键测试构件之后,利用相应测试构件,在IPv6环境下针对OpenFlow协议进行了一致性测试,发现了Openflow协议实现对IPv6支持的一些实现错误,达到了预期效果。     

SDN处百家争鸣百花齐放时期

在"2013全球IPv6下一代互联网高峰会议"SDN研讨专场中,清华大学网络体系架构和IPv6研究室主任,中国SDN与开放网络专委会常务副主任委员毕军教授在发表主题演讲时表示,SDN还处在百家争鸣,百花齐放的阶段,OpenFlow不能全面代表SDN。     

IPv6协议一致性测试系统

随着IPv6协议在我国的推广应用，各种相关设备蜂拥而来，由于各协议实现厂家对协议的不同理解，使得通信设备的协议非一致性问题日趋严重，为检查各个不同生产厂家的IPv6实现是否与标准文本相一致，进而确保不同厂家的IPv6实现之间能够互操作，开发一种IPv6协议一致性测试系统，并利用自定义的一种形式化描述语言，实现IPv6相关协议一致性测试集的形式化，文中给出该测试的结构，通过一个测试例介绍测试集的形式化和测试实现过程，使用该测试系统对多种IPv6协议实现进行测试，发现许不一致问题，为协议实现厂家提供了修改意见，作为例子，给出一种UnixIPv6邻居发现协议实现的测试结果分析。     

面向协议无感知转发技术的SDN试验床

基于OpenFlow的软件定义网络(SDN)中的转发设备不便于支持新协议的转发,因此协议无感知转发(Protocol Oblivious Forwarding,POF)技术被提出.本文基于POF技术和OpenFlow控制器POX,设计并实现了一种支持POF技术的SDN控制器,POF控制器可以充分利用POF转发设备并且体现了SDN的可编程性.同时,我们基于POF控制器搭建了POF试验床,实验结果表明POF控制器能够有效地管理POF网络,并提供高效的控制功能.     

博科的IP路由和交换系列产品支持OpenFlow 1.3

正博科在美国开放网络峰会(ONS)2014上展示基于OpenFlow的端到端的SDN和危害消除博科宣布IP路由和交换系列产品支持OpenFlow 1.3,全面扩展公司在软件定义网络领域的领先地位和演进方式。作为公司的综合SDN战略的一部分,博科对OpenFlow的支持从BrocadeRMLXe和CER/CES产品系列扩展到Brocade ICXR和VDXR交换机系列,让客户能够在从数据中心到园区网络再到广域网的整个网络上实现更高的敏捷性和可编程性。OpenFlow的早期版本已经被研究与教育网络(REN)和其它机构广泛地部署,如今的OpenFlow 1.3为商务和企业网络提供了包括服务质量(QoS)、Q-in-Q、组表、主备控制器、IPv6等在内的更丰富的特性,应对复杂的网络行为并为     

邻居发现协议的形式化测试

Neighbor Discovery(邻居发现 ,ND)协议是下一代互联网协议 IPv6协议中的一个重要组成部分 .随 IPv6在我国的推广应用 ,各种设备蜂拥而来 ,由于各协议实现厂家对协议的不同理解 ,通信设备的协议非一致性问题将日趋严重 ,为了检查各个不同生产厂家的实现是否与标准文本相一致 ,进而确保不同厂家的 IPv6实现之间能够互操作 ,提出了一种协议一致性测试的方法 ,并开发了 IPv6协议实现一致性测试系统 .给出了该测试系统的结构 ,并利用自定义的一种形式化描述语言 ,实现了邻居发现协议一致性测试集的形式化 .并通过对 Solaris8上的 IPv6协议实现进行测试 ,给出测试报告和结果分析 .     

领导发现协议的形式化测试

Neighbor Discovery（领导发现,ND）协议是下一代互联网协议IPv6协议的一个重要组成部分,随IPv6在我国的推广应用,各种设备蜂拥而来,由于各协议实现厂家对协议的不同理解,通信设备的协议非一致性问题将日趋严重,来了检查各个不同生产厂家的实现是否与标准文本相一致,进而确保不同厂家的IPv6实现之间能够互操作,提出了一种协议一致性测试的方法,并开发了IPv6协议实现一致性测试系统,给出了该测试系统的结构,并利用自定义的一种形式化描述语言,实现了邻居发现协议一致性测试集的形式化,并通过对Solaris8上的IPv6协议实现进行测试,给出测试报告和结果分析。     

基于SDN的OpenFlow交换机数据包流水线处理机制

目前,软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)已成为网络研究与开发的重点,但相关的研究与开发工作还仅仅局限于园区网络和数据中心网络等。由于SDN控制层与数据层处理效率的限制,SDN面向互联网这样超大规模网络的研究还基本处于空白阶段。为了提升SDN的性能以使其适应大规模网络的特点,挖掘SDN数据层中并行加速处理的可能性,提出了将流水线技术应用到SDN数据层中交换机对数据包的转发过程。另外,结合SDN南向接口OpenFlow协议提供的交换机工作规范,设计了适用于OpenFlow交换机数据包转发的三级流水线处理机制。仿真实验说明,将流水线应用到SDN中能有效加快OpenFlow交换机的数据包转发速度。     

基于OpenFlow的SDN专利技术分析

软件定义网络(SDN)作为一种新的网络架构,为打破传统的TCP/IP架构提供了可能,实现了控制平面与数据平面的解耦,可以满足未来互联网的需求。基于OpenFlow的SDN可以为新的网络应用与未来互联网技术的发展提供支持。基于此,从专利角度系统梳理基于OpenFlow的SDN技术的专利申请,对国内外专利申请量趋势、重要申请人分布及研究和发展重点进行可视化展示。     

IPv4/IPv6过渡机制的研究与实现

IPv6是面向下一代因特网的IP协议。与IPv4相比,IPv6有许多优点,例如提供更大的地址空间,提供路由聚集和即插即用等自动配置功能,因而提高了因特网的扩展性、可管理性等性能。在因特网全部采用IPv6之前,显然会存在一个需要v4和v6共存和相互通信的过渡期。在过渡期间,必须要有一整套强有力的、灵活的v4到v6过渡机制。该文对目前各种过渡机制进行了分析,重点研究了能使IPv4和IPv6直接互通的转换器NAT-PT,给出了设计的总体方案和实现过程,并在实际的网络环境下进行了测试,证明了文章实现的转换器是可行和实用的。     

A tool for tracing network data plane via SDN/OpenFlow

SDN provides an approach to create desired network forwarding plane by programming applications. For a large-scale SDN network comprised of multiple domains and running multiple controller applications, it is difficult to measure and diagnose the problems of flow tables in data plane. Tracing the forwarding path of SDN is one of effective way for data plane state measurement. Previously proposed methods for debugging SDN were applied to a single administrative domain. There is less effort to trace the flow entries of the data plane in large-scale multi-domain SDN networks. In this paper, we propose a method of software defined data plane tracing in large-scale multi-domain SDN networks. Our method can trace forwarding paths, and get the matched flow entries and other customized trace information. We present the designs compatible with OpenFlow 1.0 and 1.3 switches. The performance and deployment effect are evaluated by simulation test and analysis. It shows that our method has better performance than traditional IP traceroute, and its deployment at about 20% of AS nodes can enable 70% of AS paths to be traceable.     

OpenFlow技术与商业价值

针对目前流行的OpenFlow技术,本文提出OpenFlow的标准进展、商业价值和连通性测试。该方法根据控制层面和转发层面相分离的技术,采用移动研究院内网拓扑进行测试。实验结果表明,通过在BigSwitch controler上进行相关命令配置就可实现二层的OpenFlow交换机互联的不同网段主机的通信。OpenFlow是SDN技术中一种关键的接口协议,SDN是对网络的抽象, OpenFlow是对单个转发面设备的抽象。OpenFlow交换机和Control er的出现为新型互联网（NGN）体系结构的研究提供了实验途径。     

A Rate Allocation Framework for Multi-Class Services in Software-Defined Networks

Software defined networking (SDN) is a network architecture with a programmable control plane (e.g., controllers) and simple data plane (e.g., forwarders). One of the popular SDN protocols/standards is OpenFlow, for which researchers have recently proposed some quality-of-service (QoS) supports. However, the proposals for rate allocation have some limitations in network scalability and multi-class services’ supports. In the literature, rate allocation formulations are commonly based on the framework of network utility maximization (NUM). Nevertheless, multi-class services are rarely considered in that framework since they make the formulated NUM become nonconvex and prevent its subgradient-based algorithm from converging. In this paper, we propose a scalable QoS rate allocation framework for OpenFlow in which multi-class services are considered. The convergence issue in the algorithm of our NUM-based framework is resolved by an admission control scheme. The network scalability is improved by our decentralized algorithms that can run on multiple parallel controllers. Extensive simulation and emulation results are provided to evaluate the performance of our method.     

软件定义网络中的多流时间式隐信道设计

软件定义网络(Software-defined Networking, SDN)是实现传统网络体系中的应用层、控制层和数据层解耦的一种新型网络架构。本文研究该网络环境下的隐蔽通信问题,基于OpenFlow控制器与交换机之间的交互特性,提出一种基于响应报文次序组合调制的多流时间式隐信道设计方案,该方案利用控制器与多交换机之间的链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol, LLDP)响应报文到达的次序分布构建组合累计分布函数并调制秘密信息。仿真实验结果表明所提方案具有较好的隐蔽性和鲁棒性。      

基于路由软件的BGP4+协议测试平台搭建方法

随着下一代互连网IPv6的快速发展,作为其重要边界路由协议的BGP4+越来越受到路由设备与软件开发商的重视,很快从实验室走向产品化,因此对BGP4+进行一致性测试具有极其重要的作用。概要性地论述BGP4+协议,介绍路由软件Zebra,详细给出用Linux环境下的路由软件Zebra组建支持IPv6的BGP4+协议一致性测试平台的方法。     

FAE:一种OpenFlow协议FlowMod消息的action扩展机制

SDN网络对数据转发平面的抽象是OpenFlow等南向接口协议制定的前提,目前标准OpenFlow协议假设数据平面每个流表项由确定的规则定义和对应的动作集合组成,每个配置数据平面的FlowMod消息会携带这些规则和动作集合。然而,随着SDN应用场景的不断发展,OpenFlow协议有限的预定义动作难以满足一些新的配置需求,例如集中控制的段路由管理配置和SDPA的配置等。为了提高当前SDN对动作定义的灵活性,解除其对动作的限制,首先提出了一种基于OpenFlow协议FlowMod消息的action扩展机制FAE,该机制具有满足用户自定义动作,且动作扩展灵活简单的特点,然后基于开源的Floodlight控制器和FAST交换机实现了FAE机制,实验表明,该机制在集中控制的段路由下,可以有效地支持其管理配置中的动作。     

IPv6过渡机制协议测试的方法与实现

IPv6协议是因特网的新一代通信协议，如何实现从IPv4到IPv6的过渡是IPv6发展急需解决的关键问题。IPv6过渡机制协议定义了一系列从IPv4到IPv6的过渡机制，为了保证各种IPv6过渡机制协议实现版本与IPv6过渡机制协议标准的一致性以及不同IPv6过渡机制协议实现之间的互操作性，以确保IPv4到IPv6的顺利过渡，需要对各IPv6过渡机制协议实现进行协议的一致性测试。本文给出了对IPv6过渡机制协议实现进行协议一致性测试的方法，用这种方法对现有的几种不同的IPv6过渡机制协议实现进行了测试并给出了测试结果。     

一种基于IPv6的流媒体传送方案研究与实现

近年来,基于RTSP协议的流媒体应用逐渐得到普及,并且网络和网络应用正处在从11％4向IPv6过渡时期,而RTSP1．0并未规定如何在IPv6网络中传送流媒体。为了解决流媒体在IPv6网络环境下的传送问题,文中提出一种基于IPv6的流媒体传送方案,在研究IPv6对流媒体传送增强特性的基础上,通过分析IPv4与IPv6套接口的差异,运用IPv4／IPv6兼容套接口编程技术,重新封装开源流媒体项目live555底层数据通信模块GroupSock,并修改上层传送协议,最终实现流媒体在IP、r6网络下的传送。测试结果表明,该方案能够支持IPv6网络环境下的流媒体传送。