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基于Kademlia算法的SIP资源定位模型的研究与实现

作　者: 孙庆波
导　师: 王鸿鹏
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: P2P SIP Kademlia算法 SIP扩展
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 14次
引　用: 0次
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内容摘要


随着计算机和宽带技术的迅速发展,基于互联网的多媒体通信技术已经成为当前多媒体通信领域研究的热点。作为当前通信领域两个重要协议之一的SIP信令协议以其简洁、灵活、扩展性强等优点,受到众多运营商和通信设备制造商的青睐,并将成为下一代网络NGN中的核心控制协议,具有十分广阔的应用前景。目前,大部分的SIP应用都依赖各种中心服务器来实现,例如注册服务器、重定向服务器、代理服务器等,属于典型的C/S模式,这种模式存在可靠性差、扩展性差和维护成本高等问题。而基于DHT的P2P结构化网络具有良好的可扩展性、鲁棒性和自组织性,不存在传统C/S模式下采用服务器时产生的可靠性和可扩展性等问题。如何将P2P技术引入SIP协议,将P2P技术和SIP协议相结合,充分发挥两者的技术优势实现SIP系统的自组织和资源查询,是本文研究的重点内容。本文针对如何使用DHT网络的分布性和自组织性来代替传统SIP系统的各类中心服务器,实现SIP资源的注册、查询和定位工作展开研究。本文首先在仔细分析P2P与SIP的结合方式以及组网方式的基础上,通过对网络节点异构性等影响资源定位响应时间的因素进行分析,提出了一种基于Kadmelia算法的SIP资源定位模型。此模型以Lan为单位划分底层网络,由各个Lan的adapter节点通过Kademlia结构化算法组建的DHT网络进行SIP资源的定位和查找等操作,为底层的本地网节点提供SIP定位服务;然后按照RFC 3261扩展标准对SIP消息进行扩展,制定各类消息的生成规则,并对此模型的路由机制及节点、资源相关的关键算法进行设计;最后,实现此模型并进行实验测试,对此模型的可靠性、可扩展性、定位时延等性能进行量化分析。实验结果表明该模型能够方便快捷的实现SIP系统的自组织,在保证可接受的网络时延的前提下,能够较好的实现节点定位和SIP资源查询,具备较好的可靠性和可扩展性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 目的和意义  9-11
  1.3 国内外研究现状  11
  1.4 本文主要研究内容与组织  11-13
    1.4.1 本文内容  11-12
    1.4.2 本文的组织  12-13
第2章 P2P技术及SIP协议分析  13-26
  2.1 P2P网络原理简介  13-17
    2.1.1 P2P的功能和特点  13-14
    2.1.2 P2P网络拓扑分析  14-17
  2.2 传统SIP协议简介  17-20
    2.2.1 SIP功能及实体组成  17-18
    2.2.2 SIP消息  18-19
    2.2.3 SIP呼叫流程  19-20
  2.3 Kademlia算法  20-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章 基于Kademlia的SIP资源定位模型设计  26-37
  3.1 P2P与SIP结合方案分析  26-29
  3.2 组网方案分析  29-31
  3.3 基于Kademlia的SIP资源定位模型  31-36
    3.3.1 需求分析  31
    3.3.2 网络模型的提出  31-33
    3.3.3 子网及节点的划分  33-34
    3.3.4 设计思想  34-36
    3.3.5 与传统SIP系统的互通  36
  3.4 本章小结  36-37
第4章 路由机制及关键算法  37-55
  4.1 SIP扩展方法  37-42
    4.1.1 SIP消息头语法扩展  38-40
    4.1.2 语法定义  40-42
  4.2 路由机制  42-45
  4.3 节点操作相关算法  45-49
    4.3.1 节点定位  45-46
    4.3.2 节点加入  46-48
    4.3.3 节点离线或失效  48-49
  4.4 用户/资源操作相关算法  49-52
    4.4.1 用户/资源注册  49-51
    4.4.2 用户/资源定位及呼叫建立  51-52
  4.5 其它相关问题  52-54
  4.6 本章小结  54-55
第5章 实验测试及性能分析  55-61
  5.1 实验结果及分析  55-58
  5.2 性能分析  58-60
  5.3 本章小结  60-61
总结  61-62
参考文献  62-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 通信规程、通信协议
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