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随着网络规模的急剧膨胀和业务类型的不断丰富,传统互联网的层次结构使得互联网结构和功能日趋复杂。针对传统网络管控难度高、可扩展性差等问题,SDN作为一种新型网络架构被提了出来。SDN解耦控制层和数据层,其集中式控制和可编程的特点解决了这一问题,并为未来网络的发展注入了新动力。然而,SDN正处于发展的初级阶段,缺乏一种稳定有效的故障检测与恢复机制。目前,SDN故障检测与恢复技术中存在着资源开销大、操作难度高、效率低等问题。因此为了保证SDN网络的健壮性和可靠性,提高SDN网络快速发现和解决故障的能力,需要研究并实现一个快速故障检测及恢复方案。本文的具体研究如下:(1)针对SDN网络中故障检测效率低且无法同时解决节点和链路故障等问题,本文提出了一种基于哈希存储的SDN链路故障检测方案。该方案通过链路发现协议获取网络拓扑信息,为了提高故障查找的速度和效率,设计了一种基于哈希结构的拓扑存储方式,将网络拓扑的所有链路都以键值对的方式进行存储,最后给出了基于哈希存储的故障检测算法。实验表明,该方案能够快速检测定位链路和节点故障位置。(2)针对SDN故障恢复中备份路径容易失效和恢复后容易导致网络拥塞等问题,本文提出了一种基于多权值的路由算法。本文将故障率和带宽引入到备份路径的计算中,以降低备份路径导致的网络拥塞和备份路径二次故障等问题。针对备份路径容易失效的问题,该算法会计算多条备份路径,当主备份路径无法恢复故障时,采用第二备份路径完成恢复。为了满足运营商提出的50ms故障恢复时间要求,本文提出了结合式故障恢复方案,在故障恢复前期采用备份路径进行恢复,随后控制器重新计算最优路径完成故障恢复。实验表明,该方案能大大降低备份路径故障率并改善故障恢复后网络的运行状况。