虚拟路由器转发平面设计与实现
发布时间：2021-03-06 16:46
目前,因特网成为社会经济发展和科技创新的重要信息基础设施。但传统的Internet面临安全性、移动性和服务质量等技术挑战时,往往采用“打补丁”的方式破解困境,这种方式严重阻碍了创新型网络的部署和实施。因此,学术界将虚拟化技术运用到网络体系架构,并逐步形成和完善了网络虚拟化技术。网络虚拟化技术被认为是构建下一代互联网的重要支撑技术之一。虚拟路由器是网络虚拟化技术中重要支撑点,学术界对此展开深入地研究。虚拟路由器研究方向聚焦在软件路由器方面,即采用系统虚拟化技术实现虚拟路由器。系统虚拟化技术初衷是面向桌面系统和服务器,无法提供与当前商用路由器可比拟的转发性能。所以,研究高性能路由器设备如何支持网络虚拟化技术,具有广阔的应用前景和研究意义。本文针对现有虚拟路由器转发平面模型存在的不足,提出了一种可重构的虚拟路由器转发平面模型。该模型通过引入VRI-API和模块化思想,允许服务提供商根据客户需求调用VRI-API接口函数定制所需功能组件,并将它们组装成转发平面实例。这不仅使转发平面实例具有良好的移植性和扩展性,而且提高了功能组件的利用率和转发平面实例开发的效率。通过研究虚拟路由器中资源调度算法...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟路由器体系架构的相关研究
1.2.2 I/O模型优化的相关研究
1.2.3 资源调度算法的相关研究
1.3 课题面临的挑战
1.4 课题主要研究工作
1.5 本文组织结构
第二章 虚拟路由器相关概述
2.1 基本概念
2.2 设计的基本原则
2.3 实现的主要方式
2.4 报文处理路径
2.5 模块化基本思想
2.7 本章小节
第三章 可重构的虚拟路由器转发平面模型
3.1 可重构的虚拟路由器转发平面模型
3.2 可重构的虚拟路由器转发平面模型的资源建模
3.2.1 物理层的资源描述
3.2.2 内核层的资源描述
3.2.3 应用层的资源描述
3.2.4 转发平面模型评估指标
3.3 转发平面模型体系架构
3.3.1 转发平面模型总体架构
3.3.2 内核层研究与设计
3.3.3 应用层研究与设计
3.4 关键支撑技术研究
3.4.1 基于历史转发开销的资源调度机制
3.4.2 基于队列的报文处理路径优化机制
3.5 本章小节
第四章 基于历史转发开销的资源调度算法
4.1 引言
4.2 基本思想
4.2.1 基本原理
4.2.2 优先级的计算
4.2.3 转发平面实例调度的流程
4.3 算法描述与特征
4.3.1 算法的具体描述
4.3.2 算法的基本特征
4.4 算法评价
4.4.1 算法的可行性
4.4.2 时空复杂度
4.4.3 实验仿真
4.5 本章小节
第五章 基于队列的报文处理路径优化机制的设计
5.1 问题描述
5.2 体系架构
5.2.1 Rewrite packet header模块和规则处理模块
5.2.2 Key消息路径和报文数据路径
key消息和Ckey消息结构"> 5.2.3 Pkey消息和Ckey消息结构
key队列和Ckey队列"> 5.2.4 Pkey队列和Ckey队列
5.3 Rewrite packet header模块和规则处理模块功能
5.3.1 Rewrite packet header模块功能
5.3.2 规则处理模块功能
5.5 报文处理路径
5.6 本章小节
第六章 基于队列的报文处理路径优化机制的实现
6.1 报文处理路径优化机制的实现结构
key和Ckey消息的数据结构"> 6.2 Pkey和Ckey消息的数据结构
key消息结构"> 6.2.1 Pkey消息结构
key消息结构"> 6.2.2 Ckey消息结构
6.3 Rewrite packet header模块和规则处理模块的实现结构
6.3.1 Rewrite packet header模块实现结构
6.3.2 规则处理模块的实现结构
6.4 性能测试与结果分析
6.4.1 测试环境
6.4.2 性能测试
6.4.3 性能分析
6.4.4 资源评估
6.5 本章小节
第七章 结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果和参加科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟化路由交换平台中的链路虚拟化技术[J]. 陈东. 通信技术. 2011(07)
[2]下一代互联网的发展趋势及相应对策分析[J]. 汪斌强,邬江兴. 信息工程大学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]以太网链路层虚拟化技术研究[D]. 张鑫.国防科学技术大学 2011
[2]支持链路虚拟化的路由器转发平面设计与实现[D]. 马世聪.国防科学技术大学 2011
本文编号：3067451
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟路由器体系架构的相关研究
1.2.2 I/O模型优化的相关研究
1.2.3 资源调度算法的相关研究
1.3 课题面临的挑战
1.4 课题主要研究工作
1.5 本文组织结构
第二章 虚拟路由器相关概述
2.1 基本概念
2.2 设计的基本原则
2.3 实现的主要方式
2.4 报文处理路径
2.5 模块化基本思想
2.7 本章小节
第三章 可重构的虚拟路由器转发平面模型
3.1 可重构的虚拟路由器转发平面模型
3.2 可重构的虚拟路由器转发平面模型的资源建模
3.2.1 物理层的资源描述
3.2.2 内核层的资源描述
3.2.3 应用层的资源描述
3.2.4 转发平面模型评估指标
3.3 转发平面模型体系架构
3.3.1 转发平面模型总体架构
3.3.2 内核层研究与设计
3.3.3 应用层研究与设计
3.4 关键支撑技术研究
3.4.1 基于历史转发开销的资源调度机制
3.4.2 基于队列的报文处理路径优化机制
3.5 本章小节
第四章 基于历史转发开销的资源调度算法
4.1 引言
4.2 基本思想
4.2.1 基本原理
4.2.2 优先级的计算
4.2.3 转发平面实例调度的流程
4.3 算法描述与特征
4.3.1 算法的具体描述
4.3.2 算法的基本特征
4.4 算法评价
4.4.1 算法的可行性
4.4.2 时空复杂度
4.4.3 实验仿真
4.5 本章小节
第五章 基于队列的报文处理路径优化机制的设计
5.1 问题描述
5.2 体系架构
5.2.1 Rewrite packet header模块和规则处理模块
5.2.2 Key消息路径和报文数据路径
key消息和Ckey消息结构"> 5.2.3 Pkey消息和Ckey消息结构
key队列和Ckey队列"> 5.2.4 Pkey队列和Ckey队列
5.3 Rewrite packet header模块和规则处理模块功能
5.3.1 Rewrite packet header模块功能
5.3.2 规则处理模块功能
5.5 报文处理路径
5.6 本章小节
第六章 基于队列的报文处理路径优化机制的实现
6.1 报文处理路径优化机制的实现结构
key和Ckey消息的数据结构"> 6.2 Pkey和Ckey消息的数据结构
key消息结构"> 6.2.1 Pkey消息结构
key消息结构"> 6.2.2 Ckey消息结构
6.3 Rewrite packet header模块和规则处理模块的实现结构
6.3.1 Rewrite packet header模块实现结构
6.3.2 规则处理模块的实现结构
6.4 性能测试与结果分析
6.4.1 测试环境
6.4.2 性能测试
6.4.3 性能分析
6.4.4 资源评估
6.5 本章小节
第七章 结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果和参加科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟化路由交换平台中的链路虚拟化技术[J]. 陈东. 通信技术. 2011(07)
[2]下一代互联网的发展趋势及相应对策分析[J]. 汪斌强,邬江兴. 信息工程大学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]以太网链路层虚拟化技术研究[D]. 张鑫.国防科学技术大学 2011
[2]支持链路虚拟化的路由器转发平面设计与实现[D]. 马世聪.国防科学技术大学 2011
本文编号：3067451
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3067451.html
