多路径路由技术研究与节点设计

发布时间：2023-05-20 11:53

　　互联网最初的OSPF和BGP等Internet路由协议主要被设计来提供端到端的“尽力而为”服务,这些协议通过利用分布式的自治协议提供到达目的子网的单一路径。然而互联网流量的指数式增长与越来越广泛的服务场景使得上层应用对底层网络链路带宽、端到端时延、可靠性等指标都提出了新的要求,为了持续向上层提供服务,运营商不断的部署新的网络设备,铺设更高速度的底层链路。传统的路由协议已无法充分利用规模越来越大的网络结构,同时也难以向上层业务提供灵活的传输服务。多路径传输为底层网络传输提供了一种新的思路,它充分利用了单个链路上的空间和时间复用能力,可以作为带宽聚合、最小化端到端时延、提高鲁棒性等网络功能的实现技术手段。由于路由设备的多网卡接口实现,自治系统ISP的多宿主机部署方式,使得Internet拓扑天然具有多路径的特性,因而在现有网络中实现多路径传输是可行的。从微观时间角度观察,网络中的报文并不是均匀分布,而是有突发性的“火车式行为”,即Flowlet现象。本文提出了以Flowlet为传输单位的多路径路由系统。本文主要工作和贡献如下:第一,利用Flowlet之间的时间差,抵消了多路径传输时不同路径...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景与意义
    1.3 本文主要研究内容及贡献
    1.4 本文结构安排
第二章 相关技术分析
    2.1 多路径路由技术
        2.1.1 多路径路由原理
        2.1.2 多路径路由协议
        2.1.3 多路径路由算法
        2.1.4 多路径路由应用
    2.2 源路由技术
        2.2.1 源路由原理
        2.2.2 源路由协议
        2.2.3 源路由应用
    2.3 传输流量突发性研究
        2.3.1 主机流量突发性
        2.3.2 网络流量突发性
        2.3.3 突发流量的利弊和应用
    2.4 本章小结
第三章 多路径路由系统设计与实现
    3.1 设计需求
    3.2 多路径路由系统设计思想
        3.2.1 微流多路径
        3.2.2 路径控制
        3.2.3 网关源路由
        3.2.4 节点转发
    3.3 路径控制设计与实现
        3.3.1 传输信息分类
        3.3.2 报文类型控制
        3.3.3 控制信息分发与更新
        3.3.4 路径逻辑抽象
        3.3.5 多路径计算
    3.4 控制报文设计与实现
        3.4.1 控制报文结构
        3.4.2 控制报文内容
        3.4.3 控制报文处理
    3.5 数据报文设计与实现
        3.5.1 数据报文结构
        3.5.2 数据报文处理
    3.6 系统部署
        3.6.1 独立部署
        3.6.2 混合部署
    3.7 本章小结
第四章 路由节点设计与实现
    4.1 基础技术介绍
        4.1.1 抓包工具libpcap
        4.1.2 发包工具libnet
        4.1.3 数据库技术
        4.1.4 其它相关技术
    4.2 网关节点设计与实现
        4.2.1 网关逻辑结构
        4.2.2 转发策略
        4.2.3 微流状态
        4.2.4 路径信息
        4.2.5 路由计算
        4.2.6 报文处理
    4.3 转发节点设计与实现
        4.3.1 控制信息处理与维护
        4.3.2 数据报文处理
    4.4 本章小结
第五章 系统搭建与测试
    5.1 测试环境
        5.1.1 测试拓扑
        5.1.2 基础设备
        5.1.3 实验工具
        5.1.4 环境配置
    5.2 功能验证
    5.3 性能测试
        5.3.1 时延测试
        5.3.2 传输功能测试
        5.3.3 iperf测试
        5.3.4 链路波动测试
        5.3.5 报文乱序测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后续研究方向
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果



本文编号：3821062