面向集群路由器的ForCES协议实现技术研究

论文摘要

随着网络规模的不断扩大，网络速度的快速提升，网络与通信的新技术不断融入，用户越来越需要更丰富、更方便、更及时的网络应用和服务，互联网的这些特征导致新一代互联网概念的产生。在新一代互联网的研究中，为了提高路由器系统，特别是集群路由器系统的伸缩性、灵活性和可管理性，将集群路由器的控制单元从集群路由器体系结构中分离出去，并在集群路由器的控制单元和转发单元之间使用ForCES(转发和控制单元分离)协议进行通讯与交互。 本文首先介绍了ForCES协议的背景、目的及其意义，然后通过对相关的几种分离控制模型进行分析，提出了将ForCES协议应用于集群路由器的思想。接着本文在对ForCES协议的体系结构和运行阶段等方面进行分析和研究的基础上，对协议的实现提出了总体设计的框架以及协议运行时的状态转换关系，并对协议实现的详细设计做出了分析和说明。 此外，本文还重点介绍了ForCES协议设计和实现时所涉及到的关键技术，详细分析了五种关键技术：控制数据报文分离技术、协议体的动态机制、协议高可用性机制、解耦技术以及协议体的实现层次选择机制，并对这些关键技术提出了实现和解决的思路。最后，分析了基于OpertRouter模型的原型系统实现的相关技术，并将所实现的ForCES协议在开放可扩展通用路由器原型系统中进行试用，对其进行了测试和评估。

论文目录

• 图目录
• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 课题研究的背景
• §1.2 课题研究的目的及意义
• §1.3 课题研究的思路及主要任务
• §1.4 论文组织
• 第二章 相关研究
• §2.1 分离控制模型
• §2.2 集群路由器
• 2.2.1 集群路由器概述
• 2.2.2 集群路由器的研究现状
• 2.2.3 软件集群路由器
• 第三章 ForCES协议分析
• §3.1 相关术语
• §3.2 ForCES体系结构概述
• 3.2.1 协议的整体框架
• 3.2.2 协议的分层结构
• 3.2.3 协议报文
• §3.3 ForCES协议的运行阶段
• 3.3.1 前关联阶段
• 3.3.2 后关联阶段
• 3.3.3 关联重建立
• §3.4 ForCES协议的要求
• §3.5 ForCES协议的适应性
• §3.6 发展现状及存在的问题
• 第四章 ForCES协议的设计与实现
• §4.1 协议设计与实现的目标
• §4.2 协议实现的总体设计
• §4.3 协议状态
• §4.4 协议实现的详细设计
• 4.4.1 报文格式
• 4.4.2 功能模块
• 4.4.3 重要数据结构
• 第五章 协议实现的关键技术
• §5.1 控制、数据报文分离技术
• §5.2 协议体的动态机制
• §5.3 协议高可用性机制
• 5.3.1 转发单元重启机制
• 5.3.2 CE冗余机制
• 5.3.3 心跳检测与报文回复机制
• §5.4 解耦技术
• §5.5 协议控制体的实现层次
• 第六章 原型系统实现
• §6.1 OpenRouter体系结构模型
• §6.2 原型系统实现的相关技术
• 6.2.1 无中断转发技术
• 6.2.2 路由一致性机制
• 6.2.3 安全性机制
• §6.3 基于OpenRouter模型的原型系统实现
• §6.4 协议测试评估
• 第七章 结束语
• §7.1 全文工作总结
• §7.2 工作展望
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 参考文献