网络虚拟实验室中通信和调度技术研究

论文摘要

通信和调度是搭建网络虚拟实验室系统的关键问题。良好的通信机制保证各种类型数据传输,而调度管理使系统能够有序工作。因此通信与调度的研究对网络虚拟实验室系统有重要的实际意义。本文首先分析网络虚拟实验室系统的设计原则、功能要求和设计目标,设计了系统整体架构,划分系统功能模块;并比较通信模式、消息传递方式、数据分布方式和通信机制方面的差异,分析设计通信模块,并在理论上研究了对等网络技术在本系统中的应用;接着分析服务器端结构,选择调度策略,并简单论述容错技术在本系统的应用;最后简单设计了各种信息包类型与发送接收方法,并实现网络通信中基本功能程序和两种类型信息的传输。论文设计的通信模块和调度策略满足网络虚拟实验室中网络通信基本要求,具有一定的理论价值与应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目标和任务
• 第二章 网络虚拟实验室的结构分析
• 2.1 系统设计概述
• 2.1.1 系统设计原则
• 2.1.2 系统功能要求
• 2.1.3 系统设计目标
• 2.2 系统的体系架构分析
• 2.2.1 网络体系结构
• 2.2.2 软件体系结构
• 2.3 系统的功能模块划分
• 2.3.1 虚拟实验功能模块
• 2.3.2 网络服务功能模块
• 2.3.3 数据库系统功能模块
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络虚拟实验室的通信技术
• 3.1 通信模式
• 3.2 消息传递方式
• 3.3 数据分布模式
• 3.4 通信机制
• 3.5 通信模块的分析与设计
• 3.5.1 通信模块中信息类型的设计
• 3.5.2 基于C/S模型的通信模块设计
• 3.5.3 基于P2P模型的通信模式研究
• 3.6 本章小节
• 第四章 网络虚拟实验室的调度机制
• 4.1 调度管理的目标
• 4.2 多线程虚拟实验系统结构
• 4.2.1 线程池类概念
• 4.2.2 服务器线程池构成
• 4.3 多任务调度算法分析
• 4.3.1 选择调度算法的准则
• 4.3.2 现有调度算法的种类
• 4.4 线程调度策略
• 4.4.1 并发控制
• 4.4.2 优先级设置
• 4.4.3 调度策略设计
• 4.5 容错处理技术分析
• 4.5.1 死锁
• 4.5.2 饿死
• 4.5.3 系统的健壮性设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 设计与实现
• 5.1 系统信息包的类型设计
• 5.1.1 客户端数据包格式
• 5.1.2 服务器端数据包格式
• 5.2 数据的发送和接收
• 5.2.1 服务器端的初始化
• 5.2.2 数据包的发送与接收
• 5.3 测试与实现
• 5.3.1 获取本地计算机的必要信息测试
• 5.3.2 获取网络内其它计算机的信息测试
• 5.3.3 基于ICMP协议的Ping功能程序测试
• 5.3.4 文本信息传送实现
• 5.3.5 音频信息传送实现
• 5.3.6 网络流量监控测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间的科研成果