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openflow可視化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文(完整版)

  

【正文】 使網(wǎng)絡(luò)管理人員使用任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的PC,無(wú)論其系統(tǒng)如何,都可以通過(guò)瀏覽器來(lái)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器端的資源。功能需求分類(lèi)如表31所示:功能類(lèi)別功能名稱(chēng)描述OF 交換機(jī)工作信息的處理OF 交換機(jī)工作信息的存儲(chǔ)將PMA上傳的OFCP收集的OF 交換機(jī)工作信息解析并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶(hù)選擇載入頁(yè)面以后,OF工作信息前端展示模塊開(kāi)始在用戶(hù)瀏覽器中載入網(wǎng)頁(yè)標(biāo)記信息,例如網(wǎng)頁(yè)刷新間隔選項(xiàng),并繪制畫(huà)布及背景。 模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理流程本模塊共包括報(bào)文解析、報(bào)文處理、數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)接口三個(gè)子功能項(xiàng)。TABLET_OPENFLOW_INFOPurpose存儲(chǔ)OpenFlow工作信息Primary Keyrouter_idForeign keyIndexNoColumnNULLIlluminationNameTypeLength1flowtableString32NO報(bào)文內(nèi)容2upload_idint32NO上傳該條信息的上傳id3upload_timeString32NO上傳該條信息的時(shí)間4router_idint32NO路由器id表41 OpenFlow工作信息數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 各子模塊函數(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明本部分介紹OpenFlow工作信息解析與存儲(chǔ)模塊中的各個(gè)功能函數(shù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。輸入項(xiàng)、輸出項(xiàng):布爾型函數(shù),無(wú)輸入項(xiàng);輸出項(xiàng)為函數(shù)執(zhí)行成功與否。(2) 聲明格式:extern int TYPE_PMA_OFINFO(3) 取值:暫空,表示OpenFlow的工作信息。l庫(kù)語(yǔ)句,根據(jù)路由節(jié)點(diǎn)位置信息、網(wǎng)絡(luò)連接信息繪制當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。 文字顯示鏈路信息工作原理:頁(yè)面會(huì)根據(jù)用戶(hù)選擇的節(jié)點(diǎn),查詢(xún)兩節(jié)點(diǎn)間的路徑信息。輸入項(xiàng)、輸出項(xiàng):void型函數(shù),無(wú)輸入項(xiàng);輸出項(xiàng)為獲取到的長(zhǎng)字符串。(2) 流程圖及說(shuō)明圖411 繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D流程圖由于此部分中未自定義特殊函數(shù),不再對(duì)函數(shù)做單獨(dú)說(shuō)明。c) rtMatrix、linkMatrix,分別表示路由鄰接矩陣及連接矩陣。f) xpos、ypos,表示路由器在畫(huà)布上的x、y坐標(biāo)。j) s,用于存儲(chǔ)用戶(hù)提交的源節(jié)點(diǎn);d,用于存儲(chǔ)用戶(hù)提交的目的節(jié)點(diǎn)。如圖51所示,在左側(cè)導(dǎo)航欄最下方的“OF信息管理”中,有“OF網(wǎng)絡(luò)路徑”的選項(xiàng)。圖54 包含OF隧道的兩點(diǎn)間最短路徑示意圖再以從路由2到路由4為例,顯示兩點(diǎn)間路徑及隧道信息。此時(shí)查詢(xún)路由4到路由5的最短路徑,只能通過(guò)建立的OpenFlow隧道到達(dá),最短路徑為4125,以藍(lán)色線(xiàn)段標(biāo)識(shí),路徑所經(jīng)過(guò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都在OpenFlow隧道內(nèi),因此其中OpenFlow隧道部分也為4125,如圖58所示。在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我了解到了在完成一個(gè)大的工程時(shí),該如何讓從整個(gè)的大系統(tǒng)漸漸的過(guò)渡到自己所做的課題中,并且如何的進(jìn)行需求分析以及根據(jù)需求分析合理的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能模塊,即由大到小,由總到分。 參考文獻(xiàn)[1] 趙偉,邵軍力. Openflow新型網(wǎng)絡(luò)交換模型——校園網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新 [J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001(3):107109.[2] Leonidas Adaptive Policy Based Framework for Network Management[R].London:Department of Computing Imperial College London,2004:1134.[3] NetMagic研究組. OpenFlow技術(shù)及應(yīng)用.[4] OpenFlow Switch Specification .[5] 唐愛(ài)國(guó) 杭志 王建明. Web ——JSP技術(shù)詳解與應(yīng)用實(shí)踐. 2009年1月第1版. 清華大學(xué)印刷廠(chǎng). 清華大學(xué)出版社[6] 郭克華 宋虹 . Java Web 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012年4月第一版 北京市人民文學(xué)印刷廠(chǎng) 清華大學(xué)出版社[7] [J].微計(jì)算機(jī)信息,2009,第21期.[8] 王紅艷,[J].電腦知識(shí)與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流),2006,(5).[9] 方昭輝,[J].信息技術(shù),2004,(3):7577.[10] 范新民.基于JSP,JDBC技術(shù)動(dòng)態(tài)訪(fǎng)問(wèn)Web數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)方案[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,18(2). 致 謝經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的忙碌和工作,本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,作為一個(gè)本科生的畢業(yè)論文,由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),沒(méi)有學(xué)長(zhǎng)的耐心輔導(dǎo),想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在畢設(shè)的完成和論文寫(xiě)作過(guò)程中,得到了…學(xué)長(zhǎng)耐心的指導(dǎo),他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。這期間還學(xué)習(xí)了新的知識(shí),接觸了以前從沒(méi)有學(xué)過(guò)的java語(yǔ)言以及Jgraph,學(xué)習(xí)到一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。這次畢設(shè)是我主動(dòng)申請(qǐng)到向往已久的網(wǎng)絡(luò)研究院做畢業(yè)設(shè)計(jì)的。如圖55所示。圖51 導(dǎo)航欄效果測(cè)試圖 設(shè)置時(shí)間間隔及顯示路由器OF流表信息拓?fù)鋱D上方設(shè)有“頁(yè)面自動(dòng)刷新時(shí)間間隔”選項(xiàng),用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇刷新間隔:2s,5s,10s,60s。var d初始取值:暫空。var ypos取值:暫空,表示路由器在畫(huà)布上的x、y坐標(biāo)。 var linkMatrix兩變量均取值暫空,表示鄰接矩陣無(wú)連接、連接矩陣無(wú)連接。根據(jù)用戶(hù)選擇的節(jié)點(diǎn),顯示兩點(diǎn)間最短路徑,如果包含OpenFlow隧道,則標(biāo)明隧道信息;如果兩點(diǎn)間的路徑不包含OpenFlow隧道,則通過(guò)最短路徑計(jì)算方法得出兩點(diǎn)間最短路徑,并在頁(yè)面中顯示。處理方法為:將三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取函數(shù)取到的字符串routerMatrixStr 、outrateMatrixStr、 OfprPath以分隔符“/”連接在一起,合并為長(zhǎng)字符串,作為doGet()給客戶(hù)端的返回值。 各子模塊函數(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明本部分介紹OpenFlow信息前端展示模塊中的各個(gè)功能函數(shù)。圖47 用戶(hù)觸發(fā)事件流程圖用戶(hù)選擇要查看的兩點(diǎn)間的路徑后,先判斷兩節(jié)點(diǎn)間是否含有OF隧道。上述變量的聲明格式如下:private String flowtable。輸入項(xiàng)、輸出項(xiàng):輸入項(xiàng)為字符串型的流表信息。 報(bào)文解析子模塊PMS判別PMA是否處于托管狀態(tài),讀取報(bào)文包頭,再讀取報(bào)文內(nèi)容,輸出報(bào)文信息,包括:報(bào)文類(lèi)型、報(bào)文版本、代理ID、報(bào)文長(zhǎng)度、報(bào)文內(nèi)容。對(duì)報(bào)文類(lèi)型號(hào)進(jìn)行判斷,如果報(bào)文OpenFlow信息類(lèi)型,則反饋“接收OpenFlow信息成功”,創(chuàng)建log。至此頁(yè)面載入完畢,用戶(hù)提交新的請(qǐng)求后,前端展示模塊會(huì)根據(jù)需求顯示隱藏的信息或重新載入頁(yè)面。路由表與數(shù)據(jù)流表混合的節(jié)點(diǎn)間最短路徑的處理路由表與數(shù)據(jù)流表混合的節(jié)點(diǎn)間最短路徑的計(jì)算解析數(shù)據(jù)流表與路由表,拼接出混合的節(jié)點(diǎn)間最短路徑。已有一些相關(guān)研究對(duì)B/S架構(gòu)的OpenFlow網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試,但這些研究目前應(yīng)用并不廣泛,且在其系統(tǒng)中必須通過(guò)OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中的特定Controller來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的獲取。l很好地滿(mǎn)足了這個(gè)需求。Rapha235。 JSPJSP即Java Server Pages,它通過(guò)將動(dòng)態(tài)代碼嵌入到靜態(tài)的HTML代碼中,從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的輸出,通俗地說(shuō),JSP就是嵌入在HTML中的JAVA代碼。 SQL/MySqlSQL即結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言(Structured Query Language),是目前最常用的數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)言,SQL 是用于訪(fǎng)問(wèn)和處理數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。Applet 容器是運(yùn)行在客戶(hù)端機(jī)器上的web瀏覽器和 Java不同廠(chǎng)商出產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)不同,而JDBC提供了一種共同的基準(zhǔn),數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員可以構(gòu)建更高級(jí)的工具和接口,從而編寫(xiě)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。 (三) Controller OpenFlow實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)層和控制層的分離,其中OpenFlow交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)層的轉(zhuǎn)發(fā),而Controller實(shí)現(xiàn)了控制層的功能。支持生成樹(shù)協(xié)議的交換機(jī)在OFPT_FEATURES_REPLY消息的pabilities 域需要設(shè)置OFPC_STP 位,并且需要在所有的物理端口均支持生成樹(shù)協(xié)議,但無(wú)需在虛擬端口支持。一旦發(fā)現(xiàn)兩者擁有共同的協(xié)議版本,則建立連接,否則發(fā)送OFPT_ERROR消息(類(lèi)型為OFPET_HELLO_FAILED,代碼為OFPHFC_COMPATIBLE),描述失敗原因,并終止連接。交換機(jī)和控制器通過(guò)安全通道進(jìn)行通信,而且所有的信息必須按照OpenFlow協(xié)議規(guī)定的格式來(lái)執(zhí)行。每個(gè)of 交換機(jī)都有一張流表,進(jìn)行包的查找和轉(zhuǎn)發(fā)。未來(lái)的研究人員就可以在控制器上自由的調(diào)用底層的API來(lái)編程,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上,OpenFlow最關(guān)鍵的特性就是支持遠(yuǎn)端的控制,試想如果要改變流表?xiàng)l目就必須跑到交換機(jī)前重新編程寫(xiě)入有多麻煩,如果想獲知網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài),就可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制得到。 第二章 課題背景及技術(shù)簡(jiǎn)介2 OpenFlow技術(shù)背景 互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及OpenFlow的誕生[1]當(dāng)今,互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用迅速發(fā)展,由于剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮到互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模會(huì)如此龐大,承載的應(yīng)用會(huì)如此復(fù)雜,地位會(huì)變得如此重要,導(dǎo)致現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)在過(guò)重的壓力下已經(jīng)凸顯出太多亟待解決的問(wèn)題:1. 互聯(lián)網(wǎng)很危險(xiǎn),惡意攻擊、病毒、木馬每年都會(huì)造成上千億美元的損失;2. 互聯(lián)網(wǎng)太脆弱,無(wú)標(biāo)度(ScaleFree)的特性讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以在少數(shù)精心設(shè)計(jì)的攻擊下即可宣告崩潰;3. 互聯(lián)網(wǎng)太隨意,p2p等應(yīng)用的出現(xiàn)一度造成各大ISP網(wǎng)絡(luò)堵塞,嚴(yán)重影響傳統(tǒng)正常的訪(fǎng)問(wèn);4. 互聯(lián)網(wǎng)太遲鈍,現(xiàn)代臃腫的路由機(jī)制不能支持快速的更新,即便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也無(wú)法快速反應(yīng)。,包括OpenFlow技術(shù)的誕生、OpenFlow的技術(shù)特點(diǎn)及OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成,通過(guò)閱讀本節(jié)內(nèi)容,可以對(duì)OpenFlow網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有一個(gè)初步的了解。本項(xiàng)目組對(duì)OpenFlow技術(shù)展開(kāi)了深入研究,已經(jīng)搭建了一套獨(dú)立于Controller的控制程序OFCP,作為OpenFlow系統(tǒng)的控制程序。關(guān)鍵詞: OpenFlow 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 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