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SDN网络测量系统的研究与实现的开题报告
一、选题背景
SDN（SoftwareDefinedNetwork）是一种网络架构，它通过软件编程的方式，将网络控制与数据转发分离。SDN的出现，可以使网络管理员更便捷地管理网络，并且能够提高网络的可靠性和性能。SDN网络的出现，对网络测量的需求也提出了新的要求。
SDN网络测量是指对SDN网络中各种性能指标的感知和度量，包括延迟、带宽利用率等多个方面。因此，研发一套SDN网络测量系统，对于SDN网络的实际应用和管理具有重要意义。
二、研究目的
本次课题的研究旨在：
1.探究SDN网络测量的意义及其所需实现的功能。
2.研究SDN网络测量方法和技术，并分析其优势和不足。
3.实现一套SDN网络测量系统，对SDN网络的实际性能进行度量，并对数据进行记录和分析，使SDN网络的管理更加便捷。
三、研究内容
1.SDN网络测量的意义及其所需实现的功能
SDN技术的出现为网络管理提供了更多的可能性。在SDN网络中，控制平面与数据平面分离，使得网络管理员可以通过中心化的控制器对整个SDN网络进行管理，而不必手动配置每一个设备。因此，实现SDN网络测量是有必要的。
具体来说，SDN网络测量的目的包括：
（1）监测SDN网络的各种性能指标，包括延迟、带宽利用率等。
（2）识别SDN网络中的易错节点，并进行性能诊断。
（3）提供网络流量可视化，帮助管理员更好地了解网络流量，发现问题。
2.SDN网络测量方法和技术
SDN网络测量的方法和技术主要有以下几种：
（1）交换机端口统计
SDN交换机上，端口是网络上的重要资源，交换机对端口进行统计可以得到很多有用的信息，如端口的使用率、数据包丢失率等。这种方法对于SDN网络的性能监测是有帮助的，但由于这种方法需要交换机支持，且效率较低，难以满足实时性要求。
（2）SDN控制器测量
SDN控制器负责对网络中的所有交换机进行管理与控制。在这个过程中，控制器可以不断地收集和分析网络状态信息，包括流量、端口状态和设备状态等。基于这些信息，控制器可以对SDN网络进行实时测量和监测。
（3）主动探测测量
采用主动探测测量方式可以绕过SDN网络的数据平面进行性能测量，能够更加准确地估计SDN网络的性能。主动探测测量可以分为两种：
一种是利用ICMP协议进行探测，这种方式常用于测量延迟。
另一种是利用数据包生成器（TrafficGenerator）产生可控的数据流，观察网络的性能表现。数据包生成器还可以模拟网络负载、丢包和噪声等。
（4）流量采样
流量采样方法主要分为两种：时间采样和包头采样。时间采样是以一定的时间间隔截取流量，而包头采样则是根据一定的规则，对数据包进行筛选后进行采样。利用采样得到的流量数据可以用于网络性能分析，包括流量分布、流量强度、流量短时突发状况等。
3.实现一套SDN网络测量系统
SDN网络测量系统主要包括数据采集、数据记录和数据分析三个部分。系统中采用了主动探测测量方式，采用数据包生成器产生可控的数据流求出SDN网络的各项性能指标，如延迟、带宽利用率等。
在数据记录方面，系统采用了数据库进行存储，将数据结构化存储，并利用数据可视化技术，将各项指标的变化情况呈现给管理员。
在数据分析方面，系统采用了机器学习技术进行SDN网络的异常检测，发现SDN网络中的易错节点，并进行性能诊断。
四、研究意义
本课题研究的结果，一方面能够满足SDN网络管理的实际需求，提高SDN网络的可靠性和性能。另一方面，通过研究SDN网络测量方法和技术，可以为网络测量领域的深入发展提供借鉴和参考。
五、研究预期结果
通过本课题的研究，预期可以实现一套SDN网络测量系统，能够对SDN网络的实际性能进行度量。系统功能完备，性能稳定，能够充分满足SDN网络管理者的实际需求。
同时，通过对测量方法和技术的研究，可以发现各种方法之间的优劣，为今后的网络测量提供参考。
六、可行性分析
本课题需要了解和掌握SDN网络、数据包生成器、数据库技术等多个方面的知识。且涉及到网络测量系统的设计，系统开发、测试和维护等多个环节。但是，通过学习和实践，逐步掌握了这些知识和技能，认为本课题有一定的可行性。
七、总结
本课题的研究目的是探究SDN网络测量的意义及其测量方法和技术，以及实现一套SDN网络测量系统。通过研究，可以为SDN网络的实际应用和管理提供重要帮助，同时为网络测量领域的发展提供借鉴和参考。