微通信元系统构架中NIC服务元的研究与实现

论文摘要

随着宽带通信技术的发展,特别是DWDM 技术的成熟,网络的可用带宽不断扩展,链路的可靠性不断提高,原有的协议已经不能很好的适应这一发展趋势。此外,随着用户对网络资源需求的日益多样化,为了更好的满足用户的需求,也需要改进现有的网络体系和协议。目前,实用的网络体系结构都是层次结构,TCP/IP 是目前互联网所使用的主流技术体系。由于最初的TCP/IP 协议栈本来就是为了窄带文本数据而开发的,为了适应宽带传输的要求该协议在原有的基础上不断的进行修改。而与此同时很多针对网络体系结构的研究也不断展开。本文介绍了一种新型的网络体系结构——服务元网络体系结构,简要分析了服务元网络体系结构的特点,节点模型,服务元的定义以及提供的服务等。并引出了微通信元系统架构,这是基于服务元网络体系结构的第一个网络系统。在此基础上,本文重点介绍了微通信元系统架构中,NIC 服务元的设计与实现。本文详细阐述了NIC 服务元的设计与实现,并且在此基础上对其功能进行扩展,在其内部添加了保障QOS 的机制,通过优先级的排队和通信量整形的方式,跟其他服务元一起为整个网络提供更好的QOS 保障。此外本文还提出在NIC 服务元中实现主机安全的方案,并开展了一些研究和设计工作。最后通过分析测试结果,探讨微通信元系统架构特别是NIC 服务元的特点,并对下一步工作进行展望。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务简介及本人工作
• 1.3 本文结构
• 第二章 服务元网络体系结构及微通信元系统架构
• 2.1 现有层次网络体系结构存在的问题
• 2.1.1 层次结构的特点
• 2.1.2 TCP/IP 协议存在的缺陷
• 2.2 国外网络体系结构相关研究介绍
• 2.3 服务元网络体系结构
• 2.3.1 服务元网络体系结构的节点模型
• 2.3.2 服务元的分类定义
• 2.3.3 服务功能元素和服务
• 2.3.4 服务元网络体系结构中的网络地址
• 2.3.5 服务元网络体系的优势
• 2.4 微通信元系统架构
• 2.4.1 微通信元系统构架的参考模型
• 2.4.2 微通信元系统架构中的网络地址
• 2.4.3 微通信元系统架构的包格式
• 2.4.4 微通信元系统架构中的MTU
• 2.5 层次网络体系结构向服务元网络体系结构的过渡
• 2.6 服务元网络体系结构的扩展性
• 第三章 微通信元系统架构中 NIC 服务元功能综述与linux 开发平台介绍
• 3.1 NIC 服务元的总体功能分析
• 3.2 NIC 服务元的组成及各部分简介
• 3.2.1 硬件接口模块
• 3.2.2 排队管理模块和通信量整形模块
• 3.3 Linux 开发平台
• 3.3.1 Linux 操作系统介绍
• 3.3.2 Linux 内核开发
• 3.3.3 Linux 的模块实现机制
• 第四章 硬件接口模块的设计
• 4.1 总体分析
• 4.2 设计思路
• 4.3 详细设计
• 4.3.1 初始化（initialize）
• 4.3.2 设备的打开（open）和关闭（close）
• 4.3.3 数据包的发送和接收
• 4.3.4 中断
• 4.3.5 时钟
• 4.3.6 基本数据结构
• 4.3.7 关于loopback
• 第五章 NIC 服务元对QoS 的支持
• 5.1 总体分析
• 5.2 排队管理模块的总体设计
• 5.3 排队模块的详细设计
• 5.3.1 数据结构
• 5.3.2 内存使用
• 5.3.3 程序描述
• 5.4 通信量整形模块的设计
• 5.4.1 通信量整形算法
• 5.4.2 通信量整形模块的设计
• 5.5 通信量整形模块的详细设计
• 5.5.1 发送函数
• 5.5.2 定时器
• 第六章 NIC 服务元的安全策略研究
• 6.1 安全策略分析
• 6.2 NIC 服务元中安全策略的实现
• 6.2.1 对现有源代码的分析
• 6.2.2 安全策略的软硬件实现
• 6.2.3 NIC 服务元的整体安全策略实施
• 6.3 存在的问题和待完成的工作
• 第七章 系统测试
• 7.1 测试环境
• 7.2 具体测试
• 7.2.1 测试目的
• 7.2.2 测试方法及测试结果
• 结束语
• 一、论文总结
• 二、论文难度及创新性
• 三、后续的研究内容
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历