主动路由支撑框架的研究与实现

论文题目: 主动路由支撑框架的研究与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 张怡婷

导师: 顾冠群

关键词: 主动网,主动路由,服务质量定制

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着现代通信技术和网络的高速发展，传统网络机制已经不能够满足新型网络应用的需求。传统网络的交换设备只能进行简单的报头处理和被动的数据转发，路由协议及交换方式相对固定，无法根据应用的特殊需求而加以定制，也无法及时更新以适应层出不穷的新应用的需要。用户无法参与报文和数据的转发过程，对报文穿越网络的路径和此路径沿途的服务质量更是无法加以控制。因此，研究人员提出主动网的概念，以此来解决现有网络中存在的这些固有的问题。主动网中的节点被称作主动节点，主动网中的数据报文被称作主动包；主动节点不仅进行主动包的存储—转发，更提供了主动包中用户代码的执行环境。 论文以江苏省自然科学基金项目“高性能网络路由器交换系统的算法与协议”为背景，主要研究了主动网对具有QoS保障的主动路由机制的支持，以及如何利用主动网来实现端用户可定制的主动路由。通过比较主动网与传统网络在路由选择上的异同，本文探讨了在主动网环境下实现主动路由的可行性和实施方案；通过对主动网工具包ANTS的扩展，在其框架中增加主动路由定制模块和用户调用的统一接口，使之支持具有QoS选路特性的主动路由；通过在该环境(QCAR)中主动路由应用的实现和部署，验证了新框架的合理性和可行性。 论文的研究工作和主要成果包括以下几个方面： (1) 研究主动网与传统网络的在路由机制上的异同，并指出利用主动网来实现可定制路由的可行性和优势，并分析可能的实施方案。 (2) 研究分析多种主动网系统的设计，通过对安全性、性能、可移植性、二次开发支持等多个指标的综合考察，确定采用ANTS为论文中主动路由系统开发的基础。 (3) 研究传统网络的服务质量特征参数，选择合适的度量参数以反映网络的主要特征和网络流量的QoS需求，并将QoS选路问题抽象成一个多约束条件下的选路问题。 (4) 研究分析主动网工具集ANTS的基本工作机制，针对其在主动路由支持上的不足提出改进方案——QCAR系统。 (5) 通过将QoS参数扩充进系统状态数据库，增加主动路由模块，并向用户提供支持QoS需求的统一接口，完成了面向单播应用、具有QoS主动路由功能的QCAR系统，该系统支持多种QoS定制模式。 (6) 在完成QCAR系统的基础上，实现并部署了端用户可定制的QoS主动路由应用程序TraceRtApplication。 (7) 在TraceRtApplication程序的基础上，通过对多种网络拓扑环境和多种QoS需求数据流的运行检测，完成了QCAR系统的功能测试，证明了它对QoS主动路由支持的正确性和可行性。 (8) 完成了AntsManager软件，实现对QCAR系统的图形化界面封装，改变了以往ANTS纯文本命令行的操作方式。应用AntsManager软件，用户可以设置或者修改实验的拓扑结构、各链路参数的取值，以及报文传输过程中的QoS需求；系统将根据这些设置自动生成配置文件和脚本文件、启动相应的主动路由应用程序，并以动画形式将主动包的选路结果直观地呈现给用户。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

目录

第一章 引言

1.1 研究背景

1.1.1 传统网络的弊端

1.1.2 一种新型网络——主动网

1.1.3 用主动网实现主动路由

1.2 国内外研究现状

1.2.1 主动网

1.2.2 主动路由

1.3 研究目标和内容

1.4 论文安排

第二章 主动网与主动路由

2.1 主动网研究

2.1.1 传统网络与主动网

2.1.2 主动网层次模型

2.1.3 主动节点

2.1.4 主动网的实现模式

2.1.5 主动网的应用

2.1.6 关注的问题

2.2 主动路由

2.2.1 实现机制

2.2.2 主动路由的优势

2.2.3 主动路由应用的主要研究点

2.3 主动网实现模型与方案

2.3.1 节点操作系统实现分析

2.3.2 主动网执行环境实现分析

2.3.3 研究方案的选择

第三章 主动网工具包ANTS

3.1 ANTS的基本功能

3.2 主动包的结构

3.3 ANTS的应用接口

3.4 ANTS包的结构

3.4.1 执行环境包ants

3.4.2 节点操作系统包Janos

3.5 ANTS的使用

3.6 ANTS中代码分发的组织形式

3.7 研究现状与我们的工作

第四章 基于ANTS的QCAR主动路由支撑框架

4.1 ANTS的路由选择

4.1.1 Ping程序分析

4.1.2 ANTS的路由方式

4.2 QCAR框架设计

4.2.1 整体设计

4.2.2 对主动路由的支持

4.2.3 对QoS的支持

4.3 QCAR框架的实现

4.3.1 主动路由支撑框架

4.3.2 路由信息及其获取

4.3.3 用户策略的携带、解析与执行

第五章 主动路由应用的部署与实施

5.1 ANTSMANAGER系统

5.1.1 JHotDraw开发包

5.1.2 系统设计与实现

5.1.3 操作流程

5.2 主动路由应用示例TRACERTAPPLICATION

5.2.1 TracerRtApplication类

5.2.2 TraceRtProtocol类

5.2.3 TraceRtCapsule类

5.3 网络拓扑与系统测试

5.3.1 网络拓扑

5.3.2 实验测试

5.3.3 结果分析

第六章 结束语

6.1 论文总结

6.2 下一步的工作

致谢

参考文献

作者简介

一、硕士期间发表论文

二、作者参加的科研项目

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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