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PIM-SM协议优化设计与实现

2020-11-21阅读(650)

PIM-SM协议优化设计与实现

论文摘要

随着技术的发展,人们逐渐进入到了以数据通信网络为标志的信息社会。路由器作为Internet的路由和交换节点,是Internet基础设施中的关键设备。组播通信作为一种新型的通信方式,引起业界广泛关注,成为信息通信领域的研究热点。组播已成为目前路由设备必须支持的功能之一。 根据“863”项目高性能IPv4/IPv6T比特路由器的需求,本文研究了PIM-SM协议在T比特路由器结构框架下的理论与实现技术。详细分析了组播基本原理、PIM-SM协议源代码;详细分析了T比特路由器体系结构对实现PIM-SM协议的要求;设计了T比特路由器结构框架下PIM-SM协议的分布式实现方案,并实际实现了PIM-SM协议;分析了PIM-SM协议面临的安全问题,并提出了相应的解决方案。本文主要包括以下几个方面的内容: 介绍了课题的来源,目前相关领域的现状以及课题研究的意义,同时介绍一些相关的背景知识; 分析了组播路由协议PIM-SM的基本原理和特点,介绍了PIM-SM组播实现方式,并分析了该实现方式的层次结构、转发方式和功能特性; 结合T比特路由器结构特点,分析了T比特路由器对PIM-SM组播协议在性能、实现方式等方面的要求以及本课题需要解决的主要问题,指明了实现优化方案的必要性; 详细分析了控制平面、数据平面、以及协议内部通信机制。进而设计了转发表的格式、转发表的更新机制以及从转发到主控的数据驱动报文实现形式。并对该方案的可行性和有效性进行了分析; 分析了PIM-SM协议所面临的安全漏洞,并提出相应的解决方案; 提出了实际的测试方案,根据测试数据比较和证明了该优化方案在合理性、性能、可扩展性等方面的优势。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的研究背景
  • 1.2 课题的研究意义
  • 1.2.1 目前相关领域的现状
  • 1.2.2 课题研究意义
  • 1.3 课题研究内容
  • 1.4 论文的组织和安排
  • 第二章 PIM-SM协议
  • 2.1 PIM-SM协议的基本概念
  • 2.1.1 协议的基本概念和特点
  • 2.1.2 分发树的构建和维护方式
  • 2.1.3 协议功能划分
  • 2.2 PIM-SM的控制平面
  • 2.3 PIM-SM的数据平面
  • 2.4 PIM-SM数据包转发实现方式
  • 2.4.1 路由表维护方式
  • 2.4.2 转发方式的特点
  • 2.5 PIM-SM转发软件实现方式的优点和不足
  • 第三章 T比特路由器体系结构对PIM-SM设计与实现的要求
  • 3.1 路由器工作原理
  • 3.2 路由器体系结构的发展演变
  • 3.3 T比特路由器体系结构的特点
  • 3.4 T比特路由器对PIM-SM协议的要求
  • 3.4.1 对组播的性能要求
  • 3.4.2 对转发方式的要求
  • 3.4.3 针对组播的配置特点
  • 3.5 PIM-SM模块在T比特路由器上的位置
  • 第四章 PIM-SM移植方案综合分析
  • 4.1 移植方案的提出
  • 4.1.1 理论基础
  • 4.1.2 优化对象
  • 4.1.3 优化目标
  • 4.1.4 基本思路
  • 4.2 移植可行性分析
  • 4.2.1 硬件转发技术分析
  • 4.2.2 移植方案合理性分析
  • 4.2.3 移植难点分析
  • 4.3 实现方式选择
  • 4.3.1 协议代码的选择
  • 4.3.2 协议针对IPv6的实现
  • 第五章 PIM-SM设计与实现
  • 5.1 PIM-SM实现具体流程
  • 5.1.1 移植方案整体流程框图
  • 5.1.2 PIM-SM协议源代码中组播转发表下发流程
  • 5.1.3 平面功能划分
  • 5.2 控制平面部分的实现
  • 5.2.1 转发表项格式的确定
  • 5.3 内部消息通信的实现
  • 5.3.1 系统数据维护模块（SYSDATA）与PIM-SM间的消息通信
  • 5.3.2 转发表项的下发
  • 5.3.3 数据驱动报文的上报
  • 5.4 数据平面部分的实现
  • 5.4.1 转发表项的生成
  • 5.4.2 RPF检查方式
  • 5.4.3 硬件转发规则
  • 第六章 PIM-SM安全性分析和改进方案
  • 6.1 组播路由协议面临的安全威胁
  • 6.2 PIM-SM安全弱点
  • 6.3 增强PIM-SM的安全性
  • 6.3.1 安全解决方案
  • 6.3.2 IPsec解决方案
  • 6.3.3 非加密认证方法
  • 6.4 结论
  • 第七章 PIM-SM功能性能测试与分析
  • 7.1 测试方案
  • 7.2 协议功能一致性分析与测试
  • 7.3 转发性能分析与测试
  • 第八章 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 发表论文
  • 科研经历

    • 相关论文文献

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