基于向量网技术的未来网络体系架构移动性设计与实现

发布时间：2017-07-29 10:13

  本文关键词：基于向量网技术的未来网络体系架构移动性设计与实现

  更多相关文章： 网络移动性 移动IP技术 向量网 未来网络体系架构 网络融合技术

【摘要】：随着因特网(Internet)的普及和发展,移动设备的数量与日俱增,人们对移动设备的使用也越来越频繁,这就要求网络提供移动性支持以保证移动设备在移动时仍然可以不间断地进行通信。面对人们日益增加的网络需求,传统的IP网络在移动支持方面的弊端也日益显现出来。IPv4地址的耗尽,移动IP协议的三角路由问题,安全性保障差等因素都是人们面临的挑战。针对这些问题,国内外学者正在如火如荼地进行下一代网络体系架构的研究,向量网技术也由此孕育而生。向量网提出了一种新的交换标签——向量地址,并基于向量地址设计了独特的数据面、控制面结构。向量网是一种可以保障网络安全性,支持无限扩展的新兴网络体系架构,但对移动性的支持仍然不足。本文基于向量网技术设计了一种支持网络节点移动的协议机制,解决了现阶段移动网络技术的三角路由、移动切换丢包率大的问题。本文主要研究工作包括：(1)归纳总结了现有的网络技术对网络移动性的支持能力,分析了路径优化移动IP技术、双标识分离技术在移动性支持中的缺陷和问题。重点介绍了向量网技术与三标识分离体系,分析了三标识分离体系的优点和特性。(2)提出了未来网络体系架构的移动性设计方案,完成了从移动检测到路径切换的流程及相关数据包的设计,并且设计了承载网络控制面功能的路由设备对网络移动性提供支持,该路由设备具有存储网络拓扑、路由选路、路径切换的功能。(3)针对未来网络的推广问题,通过对网关设备的改造实现了未来网络体系架构与现有IP网络的融合。设计了承载异构网数据分组的融合数据包以及网关对融合数据包的处理流程。(4)利用未来网络体系架构的融合网关设计了改进现有IP网的NAT穿透技术,该技术使位于不同私网内的主机之间能够实现相互可见的通信。(5)利用VMware Workstation平台和CENI网络实验平台设计了未来网络体系架构对节点移动性支持以及网络融合性的实验方案。编写仿真程序,进行了仿真实验,用实验验证了未来网络体系架构对网络移动性的支持以及与现有IP网络融合的能力。
【关键词】：网络移动性 移动IP技术 向量网 未来网络体系架构 网络融合技术
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-13
• 1 引言13-23
• 1.1 论文的研究背景13
• 1.2 现有网络的不足13-15
• 1.3 国内外研究现状15-19
• 1.3.1 路径优化移动IP技术15-16
• 1.3.2 双标识分离技术16-17
• 1.3.3 SDN技术17-19
• 1.4 论文的研究重点和主要内容19-20
• 1.5 论文的组织结构20-23
• 2 向量网及三标识体系架构概述23-35
• 2.1 向量网的地址体系模型23-25
• 2.1.1 向量网地址编码23-24
• 2.1.2 向量网的数据交换24-25
• 2.2 向量网包定义25-28
• 2.2.1 向量网数据包25-27
• 2.2.2 向量网控制包27-28
• 2.3 三标识体系架构28-32
• 2.3.1 身份标识(ID)28
• 2.3.2 位置标识(Locator)28-29
• 2.3.3 路径标识(Route)29-30
• 2.3.4 三标识之间的映射与转换30-32
• 2.4 向量网特点32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 未来网络体系架构移动功能设计35-53
• 3.1 未来网络体系架构35-37
• 3.1.1 网络平面结构35-36
• 3.1.2 移动终端状态机36-37
• 3.1.3 网络控制面37
• 3.2 网络移动发现37-40
• 3.2.1 终端移动检测37-39
• 3.2.2 网络拓扑通告39-40
• 3.3 路由器设计40-48
• 3.3.1 拓扑存储41-42
• 3.3.2 路由通告42-44
• 3.3.3 新路径建立与软切换44-46
• 3.3.4 路由选路算法46-48
• 3.4 移动主机间通信的实例分析48-50
• 3.5 本章小结50-53
• 4 未来网络体系架构网络融合设计53-67
• 4.1 融合方案设计53-54
• 4.2 网关设计54-56
• 4.3 网间融合设计56-59
• 4.3.1 网络结构56-57
• 4.3.2 数据转发57-58
• 4.3.3 融合数据包58-59
• 4.4 IP网改造设计59-62
• 4.4.1 改造方案59-61
• 4.4.2 网关数据转发61-62
• 4.5 网络融合的技术实现62-65
• 4.6 本章小结65-67
• 5 未来网络体系架构仿真实现67-85
• 5.1 实验平台简介67-68
• 5.1.1 VMware Workstation平台简介67
• 5.1.2 CENI平台简介67-68
• 5.2 未来网络体系架构移动性验证68-76
• 5.2.1 位置分配服务器68-69
• 5.2.2 仿真方式及流程设计69-72
• 5.2.3 仿真结果及分析72-76
• 5.3 未来网络体系架构融合仿真76-83
• 5.3.1 网关融合实验设计76-80
• 5.3.2 NAT穿透实验设计80-83
• 5.4 本章小结83-85
• 6 结论与展望85-87
• 6.1 论文总结85
• 6.2 未来展望85-87
• 参考文献87-91
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果91-95
• 学位论文数据集95

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本文编号：588654