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基于软件定义架构的IP与光融合网络控制技术研究
摘要：
IP与光融合网络是当前网络发展的趋势，其带来的高速、高密度、低时延的传输能力，被广泛应用于数据中心、云计算、移动通信等领域。然而，由于其包含了IP和光通信两个不同领域的网络技术，网络资源的调配和保障难度较大。因此，本文主要研究了基于软件定义架构的IP与光融合网络控制技术，提出了一种基于SDN思想的网络控制方案，并使用OpenFlow协议实现了网络控制，并进行了实验验证。结果表明，该方案能够实现IP与光融合网络中的流量动态调配、多路径路由、链路负载均衡等控制功能，可以提高网络资源利用率和网络性能。
关键词：软件定义网络；OpenFlow；IP与光融合网络
1.引言
随着移动通信、云计算、大数据等新型应用的快速发展，网络的需求也越来越多样化、复杂化。传统的以IP协议为主的网络已经不能完全满足这些需求，而IP与光融合网络则是当前网络发展的趋势。IP与光融合网络主要是将IP和光通信两个不同领域的网络技术进行融合，在光传输基础上提供高速、高密度、低时延的传输能力。然而，由于其包含了IP和光通信两个不同领域的网络技术，网络资源的调配和保障难度较大，需要一种全新的网络控制方案。
软件定义网络（SoftwareDefinedNetworking，SDN）是一种新型网络架构，其最大的特点是将网络控制平面与数据平面分离。SDN可以通过控制器集中管理所有交换机的路由和转发表，提高网络资源利用率和网络性能，因此被广泛应用于数据中心、云计算、移动通信等领域。本文主要研究基于软件定义架构的IP与光融合网络控制技术，提出一种基于SDN思想的网络控制方案，并使用OpenFlow协议实现了网络控制，并进行了实验验证。
2.研究内容
2.1IP与光融合网络架构
IP与光融合网络主要由三个层次组成，分别是IP层、光层和控制层（如图1所示）。其中，IP层主要实现路由、转发等功能；光层主要实现光传输、波长切换等功能；控制层则是将各种网络资源进行管理，以满足用户的需求。
2.2SDN思想在IP与光融合网络中的应用
SDN可以将网络控制平面与数据平面分离，通过控制器集中管理所有交换机的路由和转发表，能够灵活地实现网络流量的动态调配和网络资源的控制。在IP与光融合网络中，SDN可以集中管理IP层和光层的网络资源，实现流量动态调配、多路径路由、链路负载均衡等控制功能。
2.3基于OpenFlow协议的IP与光融合网络控制方案
OpenFlow是一种可编程的控制协议，可以通过控制器对交换机进行远程控制和编程。在IP与光融合网络中，控制器可以通过OpenFlow协议对交换机进行流量控制，以实现网络资源的动态调配和保障。本文提出一种基于OpenFlow协议的IP与光融合网络控制方案，其主要思路是在SDN架构下，利用控制器进行路由和转发表的集中控制，实现流量动态调配、多路径路由、链路负载均衡等控制功能。
3.实验验证
本文通过模拟实验验证了基于OpenFlow协议的IP与光融合网络控制方案。实验环境包含三个IP层节点和两个光层节点，并使用OpenFlow控制器来对网络流量进行控制。实验结果表明，所提出的控制方案能够较好地实现网络资源的动态调配，提高网络资源利用率和网络性能。
4.结论
本文研究了基于软件定义架构的IP与光融合网络控制技术，并提出了一种基于SDN和OpenFlow协议的网络控制方案。该方案能够实现IP与光融合网络中的流量动态调配、多路径路由、链路负载均衡等控制功能，可以提高网络资源利用率和网络性能。实验结果表明，该方案具有很好的稳定性和可行性，可以应用于实际网络环境中。