BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUGNG DAI HOC BACH KHOA HA NOI PHAM HOANG HUNG NGIDEN CUU VA PIIAT TRIEN UNG DUNG TREN NEN TANG FLOODLIGHT CONTROLLER CUA CHUAN MO OPEN FLOW Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tinh và Truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỲ THUẬT Người hướng dẫn khoa hục PGS. 15 Ngô Hồng Sơn T1ả Nội - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xia cam doan dây lả công trình nghiền cứu đo tôi thực hiện, các kết quả, số liệu, rô tình trong luận văn là trung thực và và chưa từng được công bố trong tất kỷ công trình nào khác. Nếu có bất kỳ sai sớt nào, tôi xia chịu hoàn toán trách nhiệm. 'TTác giả Luận văn Phạm Hoàng Lièng, LỤC Trang phy bia, Tời cam đoạn.
Mục lục Danh mục các kỷ hiệu, cac chữ viết tất. anh mục các hình vẽ, sơ đồ. Quá trình nghiên cửu. si tin mrerrerieirreiireio 3.
Mụe địch, đổi tượng, phạm vi nghiên cứu. Tóm tắt kết quả. Phương pháp nghiên cứu. Hỗ cục hiận VAR.
sccssssssesssssesecssssssesssvessssvensssseeenseeessseeesasssnsvvansiesssescanssstenvossees ied NGI DUNG LUAN VAN. IIiện trạng hệ thông mạng va xu hướng công nghệ. Mạng truyền thống và những vấn để còn tốn tại - 4 1. Khô khăn cho quá trình cài đặt, quấn lý.
Thiểu linh hoat trong việc Huy đổi poliey based routing (Policy based routing) hoặc mô linh hệ thống. Phụthuộc vào hãng sản xuất thiệt bị 6 1. Khẻ khăn trong việc súa lỗi hệ thống. Khókhăn trong việc mở rộng và chia sẻ tài nguyễn.16 — Vòng đời thiết bị thấp.
Sự cản thiết của một kiến trúc mới. DANH MỤC BẰNG BIẾU Bảng 4. So sánh việc giải quyết bài toán trang mô hình mạng vừa vả nhỏ Al Bang 4. So sảnh việc giải quyết bài toán trong mô hình mạng có quy mô lớn tập Bang 4.
So sánh việc giải quyết bài toán trong mỏ hình mạng có quy mô lớn phân. AS DANH MỤC CÁC KY HIỆU, CÁC CHỮ VIỆT TẤT SDN Software Define Network APL Application Program Interface CPU Central Processing Unit Ovs OpenySwitch Veth Virtual Ethemet OSPF Open Shortest. Path Firs! VR Virtual Router MO DAU 1. Ly do chon dé tai Áo hỏa phân cửng dang trổ thành một xu hướng trong lĩnh vực công nghệ thông lin, va cdc Huết bị mạng cũng không nằm ngoài xu hướng rấy.
Tho giải pháp, tổng thể về áo hoa phần cứng nói chung, trước hết chúng ta cần xây dựng hệ thông, Thiết bị tập trưng san đó sử đụng phản mềm để điều hành, quản lý hoạt động cha toàn. bộ hệ thông thiết bị dó. 11ệ thông thiết bị mạng phố biển hiện nay được sản xuất trên quan điểm là gắn. lớp điên khiến (phân mềm điêu hành) và lớp chuyên tiếp đít liệu với nhan trên cừng, mộ thiết bị, đo dỏ mỗi thiết bị có hệ diều hành riêng, cô tài nguyên hệ thống riêng và hau hết là các thiết bị hoạt động déc lap.
Déi vei hệ thống thiết bị như vậy, việc tập trung hóa và chia sẽ tải nguyên phân cứng là rất khó khăn, đây là một hạn chế rất lớn cho việc âo hóa nhân cứng Như vậy, đề thực hiện ảo hóa phản cứng hạ tầng mạng trước hết ta cẩn phải thay đối Lư đuy thiết kế kiến trúc cho các thiết lị mạng hiện tại, tách biệt hai lớp dieu khiển và chuyển tiếp dữ liệu, day chính là khải niệm cơ bản về kiến trúc SDN (Software Define Network) Trong quả trình học lập và làm việc, tôi thuờng xuyên được liếp xúc với các công nghệ về ảo hóa, về điện toán đám mây và tôi tì tưởng ão hớa là xu hưởng bắt buộc cho tất cả các loại thiết bị trong tương lai. Do đó, tôi đã bắt đầu tim hiểu về áo Tióa phần cứng cho hạ lắng mừng và được PGS.TS Ngô Hồng Sơn định hướng nghiên cứu về kiến trúc SDN. Qua quá trình nghiên cứu ban đầu tôi nhận thấy SDN đang là kiến trúc được thể trợ phát triển nhanh chóng và đưa ra những công nghệ mang tỉnh xu thế cho lĩnh. vue mang, l'loodlight Controller va Open I'low là hai trong số đỏ, một phân mềm lõi điều hành hệ thống thiết bị trong mạng lưới và một chuẩn mở cho phép các đơn vị khai thác, vận hành giãm đáng kế sự phụ thuộc vào nhà cùng cấp thiết lì Vì xu hướng và khả năng phát triển lớn của kiến trúc và công, nghệ nảy, tôi quyết định chọn đề tải “Nghiên cửu và phát triển ứng dựng trên nên tăng Floodlight Comroller eta chuan 116 Open Flow” làm đề tài cho luận văn thạc sỹ gửa raình.
Quá trình nghiên cứu Chính thức được nhận để tài từ ngày 14 tháng 5 năm 2013 nhìmg tôi đã bắt dau lim hiểu về kiến trúc SDN, Floodlight Controller, Open Flow từ trước đỏ. Trong quả trình tim hiểu và nghiên cửu tôi thường xuyên trao dỗi vả làm việc với hai ban sinh viên nghiên cứu củng hướng để tài và củng được thây Ngô Hồng Sơn hướng dẫn. Trong thời gian đầu tôi tập trung tầm hiểu về kiến thức cơ bản, định Hướng cho qua trình nghiên cửu tiếp theo. Từ khoảng tháng 5 nắm 2014 tôi bắt đầu phát triển ứng, dung (Phat triển thêm một tính nàng cho một chương trình mã nguễn mở) và xây dung môi trường giả lập để mỏ phỏng ứng dụng của mình, tôi da hoàn thành công, việc trong tháng 8 năm 2014.
Mục đích, đỗi tượng, phạm vi nghiên cứu. Mục dịch chính của tôi khi lựa chọn dễ tải luận văn gồm: - NĂm bắt được kiến trúc SDN vả các thành phan trong, kiển trúc này. Sau quả trình tìm hiểu ban đâu tôi đã lựa chọn Flaodlight Controller và OpenEiow làm hai công nghệ nên táng cho quá trình nghiên cửu tiếp theo của minh. - Xây dựng hệ thông mô phòng và phát triển một ứng dựng cụ thể phục vụ nghiên cứu.
- Tim hiểu các hướng, để ứng dụng công nghệ kiến trủc SDN vảo thực tế, phát triển các ứng đụng sử đụng công nghệ kiến trúc này. Tóm tắt kết quả Trong quả trình thực hiện luận văn tôi đã thực hiện được các công việc sau: - Năm bắt được công nghệ kiến trúc SDN và các thành phân trong kiến trúc nay (Tập trung chủ yếu vào Floodighl Contofler, Open Flow và các ứng dụng hỗ trợ điều khiển luồng đữ liệu), - Thiết lập được một mồ hình giả lập, tuy còn đơn giản nhưng cũng có thé mink hoa cho Hiểm năng sử dụng của SDN; bà DANH MỤC BẰNG BIẾU Bảng 4. So sánh việc giải quyết bài toán trang mô hình mạng vừa vả nhỏ Al Bang 4. So sảnh việc giải quyết bài toán trong mô hình mạng có quy mô lớn tập Bang 4.
So sánh việc giải quyết bài toán trong mỏ hình mạng có quy mô lớn phân. AS Vì xu hướng và khả năng phát triển lớn của kiến trúc và công, nghệ nảy, tôi quyết định chọn đề tải “Nghiên cửu và phát triển ứng dựng trên nên tăng Floodlight Comroller eta chuan 116 Open Flow” làm đề tài cho luận văn thạc sỹ gửa raình. Quá trình nghiên cứu Chính thức được nhận để tài từ ngày 14 tháng 5 năm 2013 nhìmg tôi đã bắt dau lim hiểu về kiến trúc SDN, Floodlight Controller, Open Flow từ trước đỏ. Trong quả trình tim hiểu và nghiên cửu tôi thường xuyên trao dỗi vả làm việc với hai ban sinh viên nghiên cứu củng hướng để tài và củng được thây Ngô Hồng Sơn hướng dẫn.
Trong thời gian đầu tôi tập trung tầm hiểu về kiến thức cơ bản, định Hướng cho qua trình nghiên cửu tiếp theo. Từ khoảng tháng 5 nắm 2014 tôi bắt đầu phát triển ứng, dung (Phat triển thêm một tính nàng cho một chương trình mã nguễn mở) và xây dung môi trường giả lập để mỏ phỏng ứng dụng của mình, tôi da hoàn thành công, việc trong tháng 8 năm 2014. Mục đích, đỗi tượng, phạm vi nghiên cứu. Mục dịch chính của tôi khi lựa chọn dễ tải luận văn gồm: - NĂm bắt được kiến trúc SDN vả các thành phan trong, kiển trúc này.
Sau quả trình tìm hiểu ban đâu tôi đã lựa chọn Flaodlight Controller và OpenEiow làm hai công nghệ nên táng cho quá trình nghiên cửu tiếp theo của minh. - Xây dựng hệ thông mô phòng và phát triển một ứng dựng cụ thể phục vụ nghiên cứu. - Tim hiểu các hướng, để ứng dụng công nghệ kiến trủc SDN vảo thực tế, phát triển các ứng đụng sử đụng công nghệ kiến trúc này. Tóm tắt kết quả Trong quả trình thực hiện luận văn tôi đã thực hiện được các công việc sau: - Năm bắt được công nghệ kiến trúc SDN và các thành phân trong kiến trúc nay (Tập trung chủ yếu vào Floodighl Contofler, Open Flow và các ứng dụng hỗ trợ điều khiển luồng đữ liệu), - Thiết lập được một mồ hình giả lập, tuy còn đơn giản nhưng cũng có thé mink hoa cho Hiểm năng sử dụng của SDN; bà DANH MỤC CÁC HỈNH VẼ, SƠ ĐÔ Tình 1 _L: Mô hình chức năng thiệt bị mạng truyền thông.2: Kiến trúc SDN.3: Mô hình mạng thứ nghiệm.1: Mô hình áo hóa một phản (Para-virtualization) Hinh 2.2: Mô hình äo hòa hoàn toàn (Full-virtualization).3: Mô hình ão hóa mức hệ điền hành (OS-level virtualization) Tình 2.4: Mô hình ão hóa thiết.
bị lớp chuyển tiếp đữ Higu (Data Plane) Hình 3.5: Mô hình kết nếi nội bộ thiết bị định tuyến ảo. Giao điện ứng đựng theo đối hệ thông dạng web của Eloodlight Tình 3. Mô hinh két ndi Floodlight - OvS Hình 3.3: Kết nói nội bộ thiết bị định tuyển ảo. Mô hình kết nồi thiết bị mồ phông Tình 3.
Mô hình mạng sử dung GNS3 Hình 3. Giao điện ứng dụng Avio. Giao dién céng cy quan ly, diéu khién Iuéng (low Manager) Hình 3. Giao diễn công cụ quân lý, điều khiển luồng mới.
Giao diện chức năng Schedule. Thiét fap thoi gian ddi policy based routing trên VR02 40 Hình 3. Tuyển dường VROI -> VRO4 khi tự động dỗi policy based routing trén VRO2. SDN — Kiến trủc mạng tương lai.
Các thành phẩn trong kiến trúc SĐN & 1. Uudiém của kiến trúc SDN. Dat van đẻ, định hướng giải pháp - 1 1. Thiết lập, thay dỗi poliey based routing based routing tự dộng theo.
Đmhhướng giảipháp. Phương pháp thử nghiệm giải pháp - - 13 Chương 2. Lựa chon cGng nghié eects LS 2. Lựa chọn giải pháp ảo hóa.
Ảo hóa mức hệ điêu hành (G5-level virtualization). Phương ánlựachọn. Lựa chọn thành phân diểu khiển (Controller). Giải pháp lựa chọn - 19 2.
Lua chọn công nghệ cho lớp chuyên tiếp dữ liệu - - 19 2. Lya chon phan mém dịnhtuyến. Lựa chẹnphânmềm chuyên tiếp đữ liệu - 21 2. Giải pháp kết nói nội bộ 21 1.
SDN — Kiến trủc mạng tương lai. Các thành phẩn trong kiến trúc SĐN & 1. Uudiém của kiến trúc SDN. Dat van đẻ, định hướng giải pháp - 1 1.
Thiết lập, thay dỗi poliey based routing based routing tự dộng theo. Đmhhướng giảipháp. Phương pháp thử nghiệm giải pháp - - 13 Chương 2. Lựa chon cGng nghié eects LS 2.