主机标识协议的API实现

论文摘要

TCP/IP 网络协议最初是为可信网络和静态网络设计的,可是随着互联网的迅速发展,一切都发生了巨大的变化,今天的互联网已不再是安全的网络,主机的接入方式已不再是单一的静态接入了,通信的主机已不再是静止不动了。现在的通信中,IP 地址既是通信主机的身份标识,也是通信主机的位置标识和到本机路由的依据。这种机制的缺点是应用层和传送层通信的持续性依赖于网络层IP 地址的一致性为了克服该局限性,提出了许多关于修改TCP/IP 协议的建议,其中HIP(主机标识协议)便是针对TCP/IP 协议这种缺点提出的改进建议。HIP[1]协议引入了一个新的加密的主机命名名字,引入新的名字标识符的一个主要目的是:使主机的标识符与网络层的标识符分开,这就使得传送层和应用层的通信不再绑定在网络层的IP 地址上,传送层和应用层的通信的持续性也不再依赖于网络层的IP 地址的一致性了。为此,草案引入了一个新的HIP 层[2],新的HIP 层理论上位于网络层和传送层之间,主要是处理传送层标识符和网络层标识符之间的映射转换,同时也处理端点主机的认证和主机位置的绑定更新。为了更好的发挥HIP 协议的特点,让应用层更好的控制HIP 提供的功能,我们改写了原来的API,引入了HIP API。本论文首先简单分析HIP 协议,结合Linux 操作系统的IPv6 API 提出引入HIP 接口的必要性;然后对HIP 接口进行了需求分析,提出了设计HIP API非功能需求和功能需求;在设计分析中,我们在简单的分析了IPv6 API 的基础上提出了本论文要实现的接口模型,并对设计过程中出现的问题和某些替代模式进行分析;最后给出了重要功能函数的实现流程和测试结果,我们在第八章中总结了这次设计的经验并提出了一种动态绑定的自适应接口模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图表目录
• 缩略字表
• 第一章 引言
• 1.1 课题介绍
• 1.2 课题背景
• 1.3 论文章节
• 第二章 HIP 协议概要
• 2.1 HIP 协议提出的背景和研究现状
• 2.2 主机标识符
• 2.3 HIP 体系
• 2.4 HIP 通信模式
• 2.5 HIP 局限性
• 第三章 实现方案选择
• 3.1 IPv6 的通信模式
• 3.2 用守护进程解决HIP 通信
• 3.3 用改进的API 进行HIP 通信
• 第四章 HIP API 需求分析
• 4.1 HIP API 的引入
• 4.2 HIP API 需求分析
• 4.2.1 设计原则
• 4.2.2 非功能需求
• 4.2.3 功能需求
• 第五章 HIP API 设计
• 5.1 传统IPv6 API 分析
• 5.1.1 SOCKET API 总体分析
• 5.1.2 提供给用户域名解析函数
• 5.1.3 调用基本函数的执行流程
• 5.2 HIP API 框架
• 5.2.1 逻辑层次结构
• 5.2.2 应用层标识符
• 5.2.3 名字空间模型
• 5.3 设计分析
• 5.3.1 标识符的分析
• 5.3.2 主机标识符和IPv6 地址共存分析
• 5.3.3 解析器模型分析
• 5.3.4 解析模式分析
• 5.3.5 映射绑定分析
• 5.3.6 SOCKET API 分析
• 第六章 HIP API 实现
• 6.1 软件平台和工具
• 6.2 HIP API 总体框架
• 6.3 应用层解析函数实现
• 6.3.1 数据结构
• 6.3.2 功能函数和流程
• 6.4 SOCKET 接口实现
• 6.4.1 SOCKET 注册
• 6.4.2 基本函数实现
• 6.4.3 套接口选项实现
• 6.4.4 主机标识库实现
• 6.5 使用HIP API 通信
• 6.5.1 服务器创建连接过程
• 6.5.2 客户创建连接
• 第七章 实验和测试
• 7.1 实验网络平台的搭建
• 7.2 HIP API 测试目的
• 7.3 测试程序
• 7.4 HIP 通信的测试
• 7.5 HIP 通信报文分析
• 7.6 传统IPv6 通信测试
• 7.7 报文分析
• 第八章 基于HIP 协议自适应接口
• 8.1 自适应接口
• 8.2 自适应接口原理
• 8.3 可行性
• 第九章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介、研究成果与获奖情况