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基于多核平台的SDN交换机流表关键技术研究与实现的开题报告
一、研究背景
为了满足现代高速网络对数据转发速度的需求，各种新型的网络交换机新技术不断研究开发。目前，基于软件定义网络（SDN）的交换机已逐渐成为新时代的主流交换机。SDN是一种网络架构，能够将网络控制平面和数据平面进行物理和逻辑上的分离。通过将网络控制平面集中到一个位置，SDN可以提升网络管理的可扩展性和灵活性，使得网络更容易进行自动化管理和监测。
SDN交换机流表是实现网络控制平面和数据平面联系的重要基础组件。流表是一个包含匹配规则和关联动作的表格，它定义了当一个特定的数据包到达交换机时，该如何对这个数据包进行处理。流表是实现灵活的网络管理手段之一，可以实现许多个性化需求。在SDN架构中，流表迭代的次数越多，可以实现更多的网络管理策略，但同时也会增加流表搜索的时间，导致延迟增加，网络性能降低。
为了提升SDN交换机流表的处理速度，同时满足网络管理需求，需要采用基于多核平台的技术。多核处理器具有可扩展性好、并发处理能力强、响应时间短等优点，适合进行SDN交换机的流表处理。因此，基于多核平台的SDN交换机流表关键技术研究与实现具有重要意义。
二、研究内容
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.多核平台上流表的存储方式研究。流表的存储方式对SDN交换机整体性能起着重要作用，为了利用多核平台的优势，需要研究高效的流表存储方式。本研究将对多种流表存储方式进行比较和研究，选择最适合多核平台的存储方式。
2.多核平台上流表的匹配算法研究。匹配算法是SDN交换机流表处理的关键环节之一，需要根据SDN网络特性，选择最适合多核平台的匹配算法。本研究将通过对现有匹配算法的总结和研究，设计适合多核平台的流表匹配算法。
3.多核平台上流表的动作执行研究。动作执行是SDN交换机流表处理的另一个重要环节，需要针对多核平台的特点设计高效的动作执行算法。本研究将对现有的动作执行算法进行研究，提出一个适合多核平台的动作执行算法。
4.基于多核平台的SDN交换机流表实现。在以上研究的基础上，本研究将实现一个基于多核平台的SDN交换机流表。通过对该交换机的测试和性能分析，验证本研究所提出的多核平台上流表的存储方式、匹配算法和动作执行算法的有效性。
三、研究意义与创新点
本研究的意义主要体现在以下几个方面：
1.基于多核平台的SDN交换机流表可以大幅提高交换机的数据流处理性能，提升网络数据转发速度，满足高速网络对数据处理速度的需求。
2.本研究所提出的多核平台上流表的存储方式、匹配算法和动作执行算法，在SDN交换机流表处理方面具有一定的创新意义，可以为后续SDN交换机技术研究提供参考。
3.本研究对于SDN的实际应用也有一定的借鉴意义，可以为网络管理人员提供参考，帮助优化网络的性能。
四、研究方法与步骤
1.文献调研：对SDN技术、多核处理器技术、流表处理算法相关文献进行调研，收集相关技术信息。
2.算法设计：根据SDN网络特性以及多核处理器的特点，设计适合多核平台的流表存储方式、匹配算法和动作执行算法。
3.算法实现：采用C++语言，基于多核处理器平台，实现设计的流表存储方式、匹配算法和动作执行算法，将它们整合到一个SDN交换机软件中。
4.调试测试：对所实现的SDN交换机进行功能和性能测试，发现并排除系统漏洞，保证系统正常运行。
5.性能优化：对系统性能进行分析和改进，不断提升SDN交换机的流表处理速度和数据处理性能。
五、预期结果及进度安排
通过以上的研究方法和步骤，本研究预期实现以下成果：
1.实现基于多核平台的SDN交换机流表，包括流表存储方式、匹配算法和动作执行算法。
2.进行测试和性能分析，得出实现的SDN交换机流表在多核平台上的性能表现，并对性能进行优化。
3.撰写研究报告，完整地总结研究过程、研究成果和技术特点，并对未来的研究和应用进行展望。
进度安排：
第一阶段：文献调研和算法设计（2个月）
第二阶段：算法实现和调试测试（3个月）
第三阶段：性能优化和研究报告写作（2个月）
六、可行性分析
本研究所需的技术方法和工具，都已经有了一定的发展和应用。交换机技术和SDN技术的发展日益成熟，多核处理器也已广泛应用于各种计算机和数据中心环境中，技术的成熟度保证了本研究的可行性。同时，本研究所需的硬件和软件条件比较常规，保证了研究的开展。因此，本研究的可行性较高。