软件定义光网络（SDON）性能指标和评估测试方法研究_45页_2mb

软件定义光网络（SDON）性能指标和评估测试方法研究总结

核心内容概述

本报告聚焦于软件定义光网络（SDON）的性能指标与评估测试方法，重点分析了控制器层的性能及安全性测试。SDON作为SDN技术在光网络领域的延伸，通过引入控制器和应用平面，实现了对传送平面的集中控制。然而，目前尚无针对SDON的标准化测试方法和仪表，因此需要对控制器性能和安全进行系统研究，以支持后续测试标准的制定。

主要观点

• SDON测试的重要性：SDON测试涵盖南北向接口及控制器的协议一致性、功能、性能测试，是评估光传送网络性能的关键环节。
• 控制器性能指标：控制器性能主要分为多域和单域两类，分别从北向接口、南向接口、保护恢复、可靠性及能力等方面进行评估。
• 控制器测试方法：测试方法包括网络拓扑发现与更新、路径配置与计算、批量业务处理、故障切换、控制通道故障等，强调测试环境的配置与信令流程的抓包分析。
• 安全测试方法：控制器安全测试包括北向接口和南向接口协议安全、抗攻击能力、漏洞扫描、防病毒扫描及操作日志管理等，以保障SDON系统的安全性与稳定性。

关键信息

1. 控制器性能指标分类

1.1 多域控制器性能指标

• 网络拓扑发现时间：多域控制器获取全网拓扑所需时间。
• 网络拓扑更新时间：从拓扑变化到上层APP或控制器接收到更新所需时间。
• 路径配置时间：从请求到配置完成所需时间，包括路径创建和删除。
• 路径配置速度：单位时间内成功配置的路径数量。
• 路径计算时间：从请求到计算完成所需时间。
• 路径计算速度：单位时间内成功计算的路径数量。
• 通知消息处理速度：控制器处理大量通知消息所需时间。
• 控制器故障切换时间：主用控制器故障后切换到备用控制器所需时间。
• 控制通道故障时间：控制通道中断后业务恢复时间。

1.2 单域控制器性能指标

• 网络拓扑发现时间：单域控制器获取底层拓扑所需时间。
• 网络拓扑更新时间：从底层拓扑变化到控制器更新所需时间。
• 路径配置时间：从请求到配置完成所需时间。
• 路径配置速度：单位时间内完成的路径配置数量。
• 通知消息处理速度：单域控制器处理通知消息所需时间。
• 业务重路由恢复时间：业务因故障重路由所需时间。
• 批量业务恢复时间：批量业务恢复所需时间。
• 控制器故障切换时间：主用控制器故障后切换到备用控制器所需时间。
• 控制通道故障时间：控制通道中断后业务恢复时间。

2. 控制器性能测试方法

2.1 多域控制器测试方法

• 网络拓扑发现与更新测试：通过抓包分析信令交互时间，验证控制器对拓扑变化的响应速度。
• 路径配置与计算测试：模拟业务请求，记录从配置请求到完成所需时间，分析路径配置和计算效率。
• 批量业务测试：模拟并发或顺序发送的批量业务，测试控制器处理能力。
• 故障切换测试：断开主控制器，验证备用控制器接管能力及业务连续性。
• 控制通道故障测试：模拟控制通道中断，观察业务恢复时间。

2.2 单域控制器测试方法

• 网络拓扑发现与更新测试：通过断开连接并重新连接，验证控制器拓扑发现与更新机制。
• 路径配置与删除测试：测试路径配置和删除的响应时间及效率。
• 业务重路由恢复测试：断开工作路径，验证控制器的重路由能力。
• 批量业务恢复测试：模拟跨业务的故障，测试批量恢复时间。
• 故障切换测试：验证单域控制器在故障情况下的切换能力。

3. 控制器安全测试方法

3.1 北向接口协议安全测试

• 协议认证：测试RESTful接口的认证机制，包括HTTP基本认证、OAuth、DANE等。
• 操作授权：验证不同用户或APP的权限控制，确保非授权用户无法操作。
• 协议加密：测试RESTful接口的加密机制，如HMAC-SHA1、SSL/TLS等。
• 非法协议报文过滤：验证控制器能否过滤非法报文，如ARP欺骗、畸形报文等。
• 不同用户的操作权限：确保不同用户权限被正确限制。

3.2 南向接口协议安全测试

• 协议认证、加密及过滤：测试南向接口的协议安全机制，如OpenFlow、BGP、GMPLS等。
• 具体协议安全机制：目前针对不同协议的安全测试方法尚未统一，需进一步研究。

3.3 控制器安全抗攻击能力测试

• 抗DOS攻击测试：测试控制器对Ping of Death、TCP SYN FLOOD、HTTP GET FLOOD等攻击的抵抗能力。
• 漏洞扫描：使用Nessus等工具对控制器系统进行漏洞扫描，评估其安全性。
• 防病毒扫描：验证控制器软件包是否通过主流防病毒软件扫描。
• 操作日志管理：确保日志内容完整、可查询、可备份，并具备权限控制和完整性校验功能。

结论

本研究全面分析了SDON的性能指标和测试方法，明确了控制器在多域和单域环境下的测试重点。同时，提出了北向和南向接口的安全测试方法，为SDON测试标准的制定提供了理论和实践依据。研究还指出，目前SDON测试在国内仍属空白，需进一步推动标准化与测试工具的开发。