软件定义无线Mesh网络实验平台的搭建与验证

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在无线Mesh网络(Wireless Mesh Network)中,传输资源受限是其面临的主要问题,而普遍存在的冲突现象进一步降低了其有效容量。SDN(Software Defined Networking)技术将网络控制功能从转发节点上分离出来,实现了集中式的网络管理。将SDN引入无线Mesh网络构建软件定义无线Mesh网络可以通过集中高效的流规划和传输资源分配缓解冲突问题,并提高无线Mesh网络的吞吐能力。但目前尚缺少完善的模拟实验平台支持该领域的研究。为此,本文设计实现软件定义无线Mesh网络实验平台并对其功能进行验证,以支持后续的协议设计和功能评估。具体来说,论文的主要工作如下:首先,分析了实现软件定义无线Mesh网络实验平台的相关技术,包括Linux容器(Linux Container)、Tun/Tap 虚拟网络设备、CORE(Common Open Research Emulator)和 NS3 网络仿真器、OLSR(Optimized Link State Routing)路由协议、OVS 交换机(Open vSwitch)和POX控制器等软件平台和技术。然后,介绍了软件定义无线Mesh网络实验平台的功能结构、部署架构、基本模型以及平台设计的要点。另外,还介绍了下发流表项的flow-mod控制消息、轮询GS算法和实验平台的模块接口。接着,实现了软件定义无线Mesh网络实验平台、轮询GS(Gateway Selection)算法以及它们工作的相关函数。最后,验证了软件定义无线Mesh网络实验平台对轮询GS算法、控制器失效和网关失效的支持情况,实验结果表明平台对它们有很好的支持。另外,本文还模拟了网络规模对控制报文数量百分比实验,实验结果表明控制报文数量百分比会随着网络规模的扩大而增大。总之,本文搭建的软件定义无线Mesh网络实验平台实现了 SDN与无线Mesh网络的结合。本文的工作可以为后续的软件定义无线Mesh网络研究工作提供实验支持,例如,控制器失效和网关失效和恢复等问题的研究。
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