服务标识通告和查找机制的设计与实现

发布时间：2020-11-21 06:28

　　 随着用户普及率的逐年升高,基于TCP/IP的互联网取得了巨大成功,已经成为现代化社会最重要的基础设施之一。但是随着用户规模和内容资源的爆炸式增长,越来越多的终端和服务被接入了互联网,传统的网络架构在可扩展性、移动性、安全性和资源利用率等方面暴露出弊端,无法满足当前和未来网络“高速”、“高效”、“海量”、“泛在”等通信需求。北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室依托国家973项目提出的智慧协同网络网络体系架构,通过为每一个服务内容独立命名服务标识,解决了传统互联网中存在的“服务与位置绑定”问题。在此基础上,本论文重点研究如何在不同自治域之间高效地通告和查找服务标识的问题。特别的,各自治域之间通过相互通告服务标识,实现域间服务的资源共享,并据此查找对应的服务内容。因此,本论文设计了自治域之间服务标识通告和查找机制,并进行实现。首先,本文分析了互联网的现状并指出其不足,阐述了智慧协同网络的设计思想以及其“三层”“两域”的总体框架模型,并简要介绍了域间服务内容通告和查找方法的研究现状。然后,对智慧协同网络基本工作原理、IntelDPDK、MongoDB以及纳什博弈进行了相关介绍,为服务标识通告和查找机制的设计和实现提供了理论和技术基础。其次,本文提出了对服务标识通告和查找机制的设计方案。制定了对服务标识进行域内注册和域间通告时使用的基本报文格式及协议机制,聚焦了自治域间在进行服务标识通告过程中,对域间路径选择时进行的纳什议价博弈的详细过程及求解方案,最终在对服务标识进行策略通告的基础上设计服务标识的高速查找机制,以满足对服务请求包的高性能转发需求。再次,本文阐述了服务标识通告和查找机制的实现过程。具体说明了在DPDK平台上实现服务标识通告和查找机制所使用地相关协议代码,用MongoDB数据库对通告的策略信息进行存储,将Cuckoo hashing与DPDK结合优化系统性能,并尽可能减少策略存储及通告博弈带来的系统开销,实现对服务标识的高效查找。最后,本文对服务标识通告和查找机制进行了功能和性能两个方面的测试,描述了系统验证和性能测试的方案和结果,对服务标识通告和查找机制的可行性、可扩展性进行了综合分析,并进行了总结和展望。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.0
【部分图文】：

性和高效性等问题。服务标识在通告过程中，将和某一个路径标识ＰＩＤ绑定，被??通告方的服务请求包将沿此路径请求，后续的服务数据包也会沿此ＰＩＤ路径传输。??通告过程中服务标识与路径标识绑定过程如图１－２所示。自治域Ｄ１中的ＲＭ１将?’??服务提供者所注册的ＳＩＤ１通告给自治域Ｄ２中的ＲＭ２，并把将其绑定到路径标识??ＰＩＤ３上（此通告包本身可以不沿ＰＩＤ３发送）。此后，当自治域Ｄ２中的服务请求??４??

而在自治域之间可以用路径标识ＰＩＤ来完成域间的路由。路径标识ＰＩＤ不全??球通告，仅由直接相连接的两个自治域享有，并且两个自治域对ＰＩＤ进行协商并??周期更新［３５］。如图２－１所示，自治域Ｄ１是ＩＰｖ４网络，自治域Ｄ２是ＯｐｅｎＦｌｏｗ网??络，自治域Ｄ３是ＩＰｖ６网络，Ｄ４是ＭＰＬＳ网络，其中Ｄ２属于Ｔｉｅｒ－１层级网络，??Ｄｌ、Ｄ３和Ｄ４属于Ｔｌｅｒ－２层级网络，因此Ｄ２与Ｄｌ、Ｄ３和Ｄ４之间构成Ｐｒｏｖｉｄｅｒ－??Ｔｏ－Ｃｕｓｔｏｍｅｒ的关系，而Ｄｌ、Ｄ３和Ｄ４之间构成了?Ｐｅｅｒ－Ｔｏ－Ｐｅｅｒ的关系。为了方便??阐述，本节之后介绍的图２－２、图２－３和图２－４均保留该层级关系不再重复说明。??Ｔｉｅｒｆ??Ｐｒｏｖｉｄｅｒ?ｂＲ７／＾?／?＼??Ｓ—ｃ?自—由表：??路径标识｜边界路由器｜?邻接域?．．．￣￣?（?（ｔｔｌ?／??ＲＭ：资源管理器?＿?＾???——?Ｔｉｅｒ－２ＭＰ＾４?１．ＡＲ３?）??ＩＲ：域内路由器?ＰＩＤ２?ＢＲ６?Ｄ３?．．．??ＢＲ：边界路由器?ＰＩＤ３?ＢＲ５?Ｄ４?．．．?｜?■??ＡＲ：接入路由器?ＰＩＤ４?ＢＲ４￣?Ｄ１?￣?．．．?倂者?ｇ１??

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【参考文献】

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本文编号：2892675