基于国产软硬件平台新型互联网连通性协议的设计与实现

发布时间：2020-03-30 20:49

【摘要】：随着互联网的发展,用户数量和应用规模不断扩大,由于最初设计的缺陷,当前网络暴露出诸多难以解决的问题,具体体现在安全性差,移动性支持不足,可扩展性问题严重和服务质量不高。新型互联网采用国家973项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”中身份与位置分离的思想,从一定程度上解决了以上几个问题。连通性协议作为新型互联网中的基础协议,运行于新型互联网的用户终端、交换机和路由器中,用于主机和网络设备进行连通性检测、报告数据传输过程发现的错误。与此同时,研究基于国产硬件平台,以及国产软件平台的新型互联网是保证网络安全,建设网络强国的必经之路,其意义任重而道远。本文综合分析当前网络中与连通性协议相关的标准和新型互联网体系架构的特点,从差错报文、控制报文和状态报文三个方面设计新型互联网连通性协议,包括数据包格式设计,新型互联网体系中数据报文交互流程设计。除了协议基本功能外,还针对协议的安全问题进行分析,并设计了相应的安全防护机制,对数据包的来源进行验证。接着,对当前国产操作系统和国产CPU发展情况及其对第三方开发的支持情况进行了调研,最终选则在国产龙芯3B1500型号CPU和国产中标麒麟服务器操作系统平台上编码实现。为了提高系统的可扩展性和实用性,在充分研究了中标麒麟服务器操作系统网络协议栈结构之后,将实现的部分分为三个部分,包括在内核代码中添加新兴互联网协议族,新型互联网单播标识通信协议的实现,连通性协议及其安全防护机制的实现。其中,添加新型互联网协议族是为后续其它内核相关协议的实现提供基础,单播标识通信协议的实现是连通性协议实现的基础。然后,为了更加全面准确的对协议的测试,专门开发了测试工具,并搭建测试环境,设计测试例,对协议进行功能测试和安全测试。最后对本文的工作进行了分析和总结,针对文中一些问题给出了另外的解决思路,并对之后的工作和研究给出了一些建议。
【图文】：

基本组,网模,互联网,核心网

龙芯３Ｂ１５００型号ＣＰＵ平台。逡逑２．１新型互联网体系结构逡逑新型互联网参考一体化标识网络体系结构设计，其基本组网模型如图２－１所逡逑不。逡逑标识逦证逡逑ＡＤ＾ＲＩＤ，，邋＾逦ＡＩＤ，逦＼逡逑ａｄ：Ｔｒｉｄ：逦ｌ＾／ＪＡＩＤ，邋１逡逑ＡＩＤ邋Ｐａｙｌｏａｄ逦ＲＩＤ邋ＡＥ）邋Ｐａｙｌｏａｄ逦ＡＩＤ邋Ｐａｙｌｏａｄ逡逑图２－１新型互联网基本组网模型逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｎｅｗ邋ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑新型互联网将网络分为接入网、核心网，以及用于连接接入网与核心网的分逡逑离映射模块。核心网为网络的核心骨干部分，使用路由标识表示网络节点位置信逡逑息，用于核心网数据的路由转发控制。接入网分布在核心网的边缘，使用接入标逡逑识表示用户身份信息，用于区分不同的用户，同时提供接入网内信息的传输控制。逡逑认证服务器存储了合法接入用户的信息

报文格式,连通性,报文

３．邋２连通性协议设计逡逑３．邋２．邋１连通性协议报文及封装格式逡逑连通性协议（ＩＮＣＰ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ邋ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ邋ｐｒｏｔｏｃｏｌ）报文格式如图３－１所示。逡逑０逦７邋逦１５逦３１逡逑报文类型（８位）代码（８位）逦校验和（１６位）逡逑ＩＮＣＰ报文体（可变长）逡逑图３－１邋ＩＮＣＰ报文格式逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－１邋Ｐａｃｋｅｔ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｉｎｔｅｒｎｅｔ邋ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ邋ｐｒｏｔｏｃｏｌ逡逑各字段的定义如下：逡逑（１）
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.04

【参考文献】