主動路由支撐框架的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術和網(wǎng)絡的高速發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡機制已經(jīng)不能夠滿足新型網(wǎng)絡應用的需求。傳統(tǒng)網(wǎng)絡的交換設備只能進行簡單的報頭處理和被動的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，路由協(xié)議及交換方式相對固定，無法根據(jù)應用的特殊需求而加以定制，也無法及時更新以適應層出不窮的新應用的需要。用戶無法參與報文和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)過程，對報文穿越網(wǎng)絡的路徑和此路徑沿途的服務質(zhì)量更是無法加以控制。因此，研究人員提出主動網(wǎng)的概念，以此來解決現(xiàn)有網(wǎng)絡中存在的這些固有的問題。主動網(wǎng)中的節(jié)點被稱作主動節(jié)點

2、，主動網(wǎng)中的數(shù)據(jù)報文被稱作主動包；主動節(jié)點不僅進行主動包的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)，更提供了主動包中用戶代碼的執(zhí)行環(huán)境。 論文以江蘇省自然科學基金項目“高性能網(wǎng)絡路由器交換系統(tǒng)的算法與協(xié)議”為背景，主要研究了主動網(wǎng)對具有QoS保障的主動路由機制的支持，以及如何利用主動網(wǎng)來實現(xiàn)端用戶可定制的主動路由。通過比較主動網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡在路由選擇上的異同，本文探討了在主動網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn)主動路由的可行性和實施方案；通過對主動網(wǎng)工具包ANTS的擴展，在其框架中增

3、加主動路由定制模塊和用戶調(diào)用的統(tǒng)一接口，使之支持具有QoS選路特性的主動路由；通過在該環(huán)境(QCAR)中主動路由應用的實現(xiàn)和部署，驗證了新框架的合理性和可行性。 論文的研究工作和主要成果包括以下幾個方面： (1)研究主動網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的在路由機制上的異同，并指出利用主動網(wǎng)來實現(xiàn)可定制路由的可行性和優(yōu)勢，并分析可能的實施方案。 (2)研究分析多種主動網(wǎng)系統(tǒng)的設計，通過對安全性、性能、可移植性、二次開發(fā)支持等多個指標的

4、綜合考察，確定采用ANTS為論文中主動路由系統(tǒng)開發(fā)的基礎。 (3)研究傳統(tǒng)網(wǎng)絡的服務質(zhì)量特征參數(shù)，選擇合適的度量參數(shù)以反映網(wǎng)絡的主要特征和網(wǎng)絡流量的QoS需求，并將QoS選路問題抽象成一個多約束條件下的選路問題。 (4)研究分析主動網(wǎng)工具集ANTS的基本工作機制，針對其在主動路由支持上的不足提出改進方案——QCAR系統(tǒng)。 (5)通過將QoS參數(shù)擴充進系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，增加主動路由模塊，并向用戶提供支持QoS需求的統(tǒng)

5、一接口，完成了面向單播應用、具有QoS主動路由功能的QCAR系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持多種QoS定制模式。 (6)在完成QCAR系統(tǒng)的基礎上，實現(xiàn)并部署了端用戶可定制的QoS主動路由應用程序TraceRtApplication。 (7)在TraceRtApplication程序的基礎上，通過對多種網(wǎng)絡拓撲環(huán)境和多種QoS需求數(shù)據(jù)流的運行檢測，完成了QCAR系統(tǒng)的功能測試，證明了它對QoS主動路由支持的正確性和可行性。 (8