На выполнение выпускной квалификационной работы (ВКР)

Стр 1 из 9Следующая ⇒

1. Студент Северова Мария Алексеевна_______________ № группы ИКТУ-110

^{(фамилия, имя, отчество)}

2. Руководитель Елагин Василий Сергеевич, к.т.н., доцент, ___________________________

^{(фамилия, имя, отчество, должность, уч. степень и звание)}

_____________________________________________________________________________

3. Квалификация бакалавр_____________________________________________________

^{(наименование в соответствии с ФГОС / ГОС ВПО)}

4. Вид работы бакалаврская работа_______________________________________________

^{(бакалаврская работа, дипломный проект, дипломная работа)}

5. Тема ВКР Исследование особенностей модернизации локальных сетей передачи данных до программно-коммутируемых сетей____________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

утверждена приказом ректора университета от «_______» № ________________________

6. Исходные данные (технические требования):

1) Software-Defined Networking: The New Norm for Networks //ONF White Paper, _____________________________________________________________________________

2) Framework of Telecom SDN (Software-Defined Networking): ITU-T Draft Recommendation Y.FNsdn, ______________________________________________________

3) Requirements of formal specification and verification methods for software-defined networking: Draft ITU-T Recommendation Y. FNsdn-fm, _______________

7. Содержание работы (анализ состояния проблемы, проведение исследований, разработка, расчеты параметров, экономическое обоснование и др.)

Введение_____________________________________________________________________

Глава 1 Что такое программно-коммутируемая сеть. ________________________________

Глава 2 Технические особенности построения SDN. ________________________________

Глава 3 Алгоритмы модернизации традиционной сети до программно-коммутируемой. _____________________________________________________________________________

Глава 4 Реализация SDN. _______________________________________________________

Вывод_______________________________________________________________________

8. Вид отчетных материалов, представляемых в ГЭК (пояснительная записка, перечень, графического материала, отчет о НИР, технический проект, образцы и др.):

1) Пояснительная записка_______________________________________________________

2) Презентация________________________________________________________________

3) Графический материал_______________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Консультанты по ВКР с указанием относящихся к ним разделов

Раздел	Консультант	Подпись дата
Задание Выдал	Задание Принял
1.Первая и вторая глава	Елагин В.С.	Март	Апрель
2.Третья и четвёртая глава	Елагин В.С.	Апрель	Май
3.
4.

Дата выдачи задания «______» ________________________________20 г.

Дата представления ВКР к защите «______» _____________________20 г.

Руководитель ВКР____________________________________________

^{(подпись)}

Студент ________________________________________________

^{(подпись)}

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№ п/п	Наименование этапов выпускной квалификационной работы	Срок выполнения этапов ВКР	Примечание
	Ознакомление с литературой по теме ВКР. Написание первой главы. Изучение того, на каком этапе развития находится SDN, где используется. Написание второй главы. Ознакомление с техническими особенностями построения SDN. Написание третьей главы. Изучение вариантов модернизации традиционной сети в SDN. Написание четвёртой главы. Ознакомление с тем, где реализована SDN. Оформление пояснительной записки. Подготовка презентации. Подготовка доклада к защите.	2.03-8.03 9.03-26.03 27.03-12.04 13.04-30.04 1.05-17.05 18.05-31.05 1.06-7.06 8.06-21.06

Студент ___________________________________________________________

^{(подпись)}

Руководитель ВКР __________________________________________________________

^{(подпись)}

Реферат

Бакалаврская работа посвящена анализу особенностей модернизации локальных сетей передачи данных до программно-коммутируемых сетей.

Пояснительная записка состоит из 88 страниц, 31 рисунок, 1 таблицу. При написании работы использовано 10 литературных источников.

Ключевые слова: SDN, программно-коммутируемая сеть, стандартизация, OpenFlow, плоскость управления, плоскость данных, коммутатор, контроллер, смешанное развертывание SDN, гибридное развертывание SDN.

Цель дипломной работы состоит в анализе возможностей повышения эффективности и улучшения эксплуатационных характеристик компьютерных сетей путем перехода от традиционного построения сети к программно-коммутируемому.

В работе проведено исследование о развитии технологии программно-коммутируемых сетей международными организациями. Был рассмотрен алгоритм модернизации традиционной сети в SDN. Произведено сравнение существующих решений программно-коммутируемой сети. Рассмотрены примеры успешных реализаций данной сети.

Выполненные в рамках дипломной работы исследования методов миграции и их подробное рассмотрение могут быть использованы провайдерами, владельцами дата-центров, операторами связи, финансовыми и банковскими структурами, телекоммуникационными компаниями.

Оглавление

Реферат. 6

Введение. 9

1.1 Введение в SDN.. 11

1.2 История появления программно-коммутируемых сетей. 11

1.3 Что такое программно-коммутируемая сеть. 16

1.3.1 Сравнение сетей традиционной архитектуры и сетей SDN.. 16

1.4 Стандарты.. 18

1.4.1 Стандарты ONF. 21

1.4.2 Стандарты IETF. 24

1.4.3 Стандарты МСЭ-Т. 27

1.4.4 Стандарты ETSI. 30

1.5 Область применения. 33

1.6 Вывод. 35

2.1 Причины возникновения SDN.. 36

2.2 Архитектура SDN.. 37

2.3 Технологии реализации SDN.. 39

2.3.1 Виртуальные программные коммутаторы.. 40

2.3.2 Специальные аппаратно-программируемые коммутаторы.. 42

2.4 Протокол OpenFlow.. 45

2.4.1 Таблицы OpenFlow.. 47

2.4.2 Конвейерная обработка. 47

2.4.3 Таблица потоков (Flow table) 48

2.4.4 Таблица групп потоков (Group Table) 49

2.4.5 Сообщения протокола OpenFlow.. 50

2.4.6 Сценарий работы OpenFlow.. 51

2.5 Основные компоненты SDN.. 52

2.5.1 Коммутаторы OpenFlow.. 53

2.5.2 Контроллер OpenFlow.. 55

2.6 Виртуализация в SDN.. 57

2.7 Виртуализация сетевых функций(NFV) 58

2.7.1 Взаимосвязь с концепцией SDN.. 59

2.8 Вывод. 59

3.1 Введение. 60

3.2 Подходы миграции. 61

3.3 Подробное рассмотрение методов миграции. 63

3.4 Сетевые уровни. 66

3.6 Безопасность. 68

3.7 Планирование. 69

3.8 Процесс миграции. 70

3.9 Вывод. 71

4.1 Введение. 72

4.2 Обзор существующих решений программно - коммутируемой сети. 72

4.2.1 Коммутатор Open Design Larch Networks Ethernet L2/L3 Switch. 73

4.2.2 Коммутатор NEC ProgrammableFlow PF5240. 73

4.2.3 Коммутатор NEC ProgrammableFlow PF5820. 74

4.2.4 Серия коммутаторов Cisco Catalyst 3750. 74

4.2.5 Коммутатор IBM RackSwitch G8264. 74

4.2.6 Коммутационные устройства Intel ® Ethernet FM4000. 74

4.2.7 Чип Intel ® Ethernet Switch FM6000. 75

4.2.8 Референсная платформа Seacliff Trail 75

4.2.9 Семейство коммутаторов Pica8 P-3ХХХ.. 75

4.2.10 Серия коммутаторов HP 5400 zl 76

4.2.11 Коммутаторы Juniper MX series. 77

4.2.12 Geni rack. 78

4.2.13 Анализ решений. 79

4.3 Реализация программно-коммутируемой сети. 80

4.3.1 Google Inter-Datacenter WAN.. 80

4.3.2 Microsoft 82

4.4 Экспериментальные сегменты сетей для обработки решений программно-коммутируемых сетей 84

4.5 Вывод. 85

Заключение. 86

Список литературы.. 87

Введение

Сетевые архитектуры, которые существуют на данный момент, разрабатывались без учета потребностей сегодняшних пользователей и операторов сетей связи, из-за чего появляются такие ограничения действующих сетей, как сложность в обслуживании, несогласованные политики безопасности, качество обслуживания, трудности масштабирования, зависимость от производителей оборудования. Все это приводит к затормаживанию развития сетей. То, что возможности сетей не соответствуют требованиям рынка, привело к появлению кардинально нового подхода к их построению — программно-коммутируемых сетей (Software-Defined Network, SDN).

Предполагается, что SDN позволит трансформировать действующие в настоящий момент статические сети в гибкие, программируемые платформы с интеллектом - для динамического распределения ресурсов, с масштабируемостью - для поддержки крупномасштабных центров обработки данных и с виртуализацией - для работы в динамической, высокоавтоматизированной и безопасной облачной среде.

В то же время о массовом применении технологии программно-коммутируемых сетей пока речи быть не может. Какие же проблемы еще не решены?

1) Если связь между контроллером и устройствами сети отсутствует, то происходит отказ коммутаторов, и они становятся неуправляемой структурой. В случае, когда какие-либо настройки требовали постоянной работы контроллера, то структура становится неработающей.

2) Возможны серьезные проблемы на всей сети, если произошла ошибка в программировании контроллера, который обслуживает данную сеть.

3) Контроллеры - главная цель для атак со стороны злоумышленников.

4) Владельцам сетей, где будет использоваться оборудование, которое поддерживает OpenFlow, но эта поддержка будет отключена за ненадобностью, придется следить за тем, чтобы поддержка OpenFlow не оказалось включенной, а устройства не были вовлечены в работу чужой сети.

В данной работе будут рассмотрены:

1) В первой главе: развитие технологии программно-коммутируемых сетей международными организациями и о дорожных картах их стандартизации; основные преимущества и направления, где SDN пытается найти свое место.

2) Во второй главе: архитектура и технологии реализации программно-коммутируемых сетей, протокол OpenFlow, основные компоненты SDN, виртуализация сетевых функций(NFV).

3) В третьей главе: методы для миграции сети от традиционной архитектуры к программно-коммутируемой сети на основе OpenFlow.

4) В четвертой главе: примеры успешных миграций.

Введение в SDN

Термин «программно-коммутируемые сети» не новый, первые исследования по данной тематике появились приблизительно в 1995 года. Это связано с увеличением потребностей в использовании сетевых технологий для различных бизнес-задач, распределенных вычислений, появлении крупных дата-центров и началом виртуализации интернета. Правильная настройка сети в крупном дата-центре и её поддержка - весьма сложный и дорогостоящий процесс. В задачу системного администратора входит настройка маршрутизаторов, балансировщиков нагрузки(load balancers), системы обнаружений вторжений(IDS) и.т.д.

На данный момент можно выделить две наиболее очевидные проблемы в отрасли сетевых технологий.

Обычно администратор настраивает каждый сетевой элемент отдельно, причем зачастую у сетевого оборудования нет какого-либо унифицированного интерфейса для настройки. Сразу же можно сказать о проблемах возникающих в данном подходе: если необходимо настроить например не 10 или 20 маршрутизаторов, а например 20 000 или более(такие задачи весьма актуальны в облачных технологиях) - без автоматизации это сделать почти невозможно.

Вторая проблема заключается в зависимости интерфейса настройки от производителя сетевого оборудования (вендора), иногда интерфейс зависит даже от модели у одного и того же вендора – следовательно, специалист в области сетевых технологий должен уметь работать с большим количеством протоколов, количество которых только возрастает.

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒