网络功能链的联动分析与实现

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为保证网络按照设计者的需求为用户提供稳定,安全,高效的网络服务,网络管理员通常需要按照流量的业务需求,规划数据包在传输过程中需要经过的网络服务。数据包在网络中进行传输时,需要经过的有序的不同的网络功能串联所形成的路径称为服务链。基于SDN与NFV的服务链因其灵活性也成为了服务链相关研究的热点之一。在大型网络中,通常运用网络分片的方式对网络进行管理,此时存在多个网络管理员与网络管理应用程序以分布的方式指定网络服务链规则,这种场景下需要将来自不同主体指定的服务链规则进行组合生成完整的全局服务链规则。在进行规则组合的过程中,往往会由于各实体之间不具备相互了解导致一系列规则不兼容问题,规则间也极易存在冲突情况。这不仅导致管理员指定的服务规则无法被满足,还可能引发一系列网络安全问题与网络可靠性问题。针对上述问题,提出了一种自动化的规则组合机制,适用于SDN与NFV场景下对通过分布的方式指定的服务链规则进行组合。通过规则目标集分解与规则分类器的重定义解决规则重叠的问题,利用服务功能之间依赖分析所生成的依赖图保证进行多个规则链组合生成的结果能够完整满足网络管理员的意图,并能够在组合过程中避免服务功能失效的情况。同时,对规则间存在的冲突种类进行了分析,并能够在服务链规则间针对各类冲突问题进行检测。该方法给除的服务链规则组合方案能够在满足网络管理员需求的前提下解决规则间存在的一系列不兼容情况,为多管理员分布式指定服务链规则的场景提供便利。对原型系统的功能测试结果表明,该机制能有效完成规则的自动化组合,检测各种类型规则间冲突。在性能方面,针对应用层,控制层与数据层引发的时间延迟进行了分别测试。实验结果表明,本文提出的组合机制引入的控制层开销与数据层延时微小,可以在实际场景中得到应用。
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