1 / 17

虚拟网络链路故障检测技术

清华大学本科生毕业论文选题报告. 虚拟网络链路故障检测技术. 姓名：刘骁 导师：徐明伟教授. 提纲. 背景与意义 相关工作 研究内容和研究思路 时间安排. 背景与意义. VINI ， VIrtual Network Infrastructure  定义虚拟网络的基础结构，提供接近现实和灵活可控的实验环境；  VINI 的上实验会受到底层网络属性的影响（例如 IP 路由）。 在物理网络拓扑结构变化应体现在自己的虚拟拓扑上 虚拟网络不应让底层的 IP 网络来掩盖动态路由故障； 虚拟路由应当实时了解底层网络的状态（连通、故障、故障恢复）。. 提纲.

cargan
Download Presentation

虚拟网络链路故障检测技术

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 清华大学本科生毕业论文选题报告 虚拟网络链路故障检测技术 姓名：刘骁 导师：徐明伟教授

  2. 提纲 • 背景与意义 • 相关工作 • 研究内容和研究思路 • 时间安排

  3. 背景与意义 • VINI，VIrtual Network Infrastructure • 定义虚拟网络的基础结构，提供接近现实和灵活可控的实验环境； • VINI的上实验会受到底层网络属性的影响（例如IP路由）。 • 在物理网络拓扑结构变化应体现在自己的虚拟拓扑上 • 虚拟网络不应让底层的IP网络来掩盖动态路由故障； • 虚拟路由应当实时了解底层网络的状态（连通、故障、故障恢复）。

  4. 提纲 • 背景与意义 • 相关工作 • 研究内容和研究思路 • 时间安排

  5. 相关工作 • BFD（Bidirectional Forwarding Detection） • 作为一项IETF草案标准，BFD提供一种检测链路或系统转发传输流能力的简单方法。 • BFD提供一种低开销，传送时间间隔小的报文。通过周期性地发送报文检查整个转发系统； • BFD提供一种检测机制。这种检测机制通过报文头部的扩展，可以检测任何类型的传送介质，任何协议； • BFD能够为系统之间任何类型的路径提供故障检测，包括直接的物理链路、虚电路、隧道、多跳路由通道，以及非直接的通道。

  6. 相关工作 • VegaNet（Virtual Gigabit Network） • 为网络研究提供真实实验环境以及对核心网络进行模拟分析的高性能虚拟网络 • 为新型网络协议或服务提供尽量真实的实验环境,保证实验能不断改进、反复进行; • 通过VegaNet 对特定网络体系进行模拟,反映实际网络运行状况,并对该网络体系结构进行分析. • VegaNet已完成在CERNET2清华校园网的初步部署 • VegaNet 能提供一个接近于真实网络状况的网络实验环境,并能灵活支持对核心网络的模拟分析.

  7. 提纲 • 背景与意义 • 相关工作 • 研究内容和研究思路 • 时间安排

  8. 研究内容和研究思路 • 利用BFD改进机制，设计并实现一种轻量级、不依赖于中间物理路由器的traceroute支持的、工作在应用层的虚拟网络链路故障检测机制 • 虚拟链路的连通性检测 • 故障根源追溯 • 从hop-by-hop到muplti-hop的故障检测机制 • 基于VegaNet虚拟网络，对链路故障检测机制进行评价

  9. 虚拟网络拓扑 VLink VNet PNet: Physical Network PR: Physical Router VR VNet: Virtual Network VR: Virtual Router VLink: Virtual Link PR PNet

  10. 虚拟网络假定条件 • PNet网络为CERNET2，拓扑已知 • PNet网络正常运行时，VR之间的路由可以通过OSPF的SPT计算获得 • VR与PR一一对应 • VR本身不会崩溃，VR到对应PR的物理链路不会发生故障 • PR可以不支持traceroute功能 • PNet网络以单一故障为主

  11. iBFD-improved BFD • BFD的问题： • 作为一种通用的检测机制，依赖于周期性的持续发送检测报文，来判定相邻系统通道的连通情况 • 只做连通性检测，对于一条multi-hop的通道，无法判断故障的准确位置 • 通过检查通信数据包，来减少BFD探测包的数量 • 如果数据包源地址、目的地址正好是虚拟链路的起止点，则虚拟链路处于正常状态，从而延迟发送BFD的探测包 • 根据probe packet的发包频率，iBFD的两种工作状态 • 正常检测状态（依靠探测包检测连通性） • 慢速检测状态（利用数据包检测连通性）

  12. Vlink故障检测（1） • hop-by-hop的检测模式（基本）：虚拟链路只建立在相邻物理路由上 • Vlink（VR1-VR2，VR2-VR3），Ppath（PR1-PR2，PR2-PR3) • 检测机制： • VR1与VR2， VR2与VR3之间进行iBFD检测，连通性失效则故障发生，连通性恢复则故障恢复

  13. Vlink故障检测（2） • hop-by-hop的检测模式下，Hop count改变的环状拓扑 • Vlink（VR1-VR2），Ppath（PR1-PR2） • 检测机制： • 连通性失效，则Vlink故障；连通性恢复时：若hop count改变，则Vlink故障未恢复；hop count改变，则Vlink故障（也该直接检测故障根源是否消除来判断故障是否恢复）

  14. Vlink故障检测（3） • muplti-hop 虚拟链路 • muplti-hop 虚拟链路Vlink（VR1-VR4），Ppath（PR1-PR2-PR3-PR4) • 检测机制： • VR1、VR2、VR3、VR4之间进行前述的iBFD检测，连通性失效则故障发生，连通性恢复则故障恢复。并将链路状态变化提交集中服务器。 • Vlink链路端点VR1、VR4之间进行iBFD检测，当连通性失效时，查询集中服务器确定故障源。 • 集中服务器在链路连通性恢复时，告知相关的Vlink端点。

  15. 提纲 • 背景与意义 • 相关工作 • 研究内容和研究思路 • 时间安排

  16. 时间安排

  17. 请各位老师批评指正 • 谢谢

More Related