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基于覆盖网络的数据快速传递方法研究

作　者: 汪海波
导　师: 奚宏生
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 网络传播系统与控制
关键词: 覆盖网络覆盖路由快速传递数据快递系统
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
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内容摘要

Internet由许多自治域组成,提供的是“尽力而为”的服务,两台主机间的数据传递往往需要穿越多个自治域,在“尽力而为”的情况下,许多应用无法得到部署和扩展。覆盖网络正是在这种情况下被提出。覆盖网络可以根据用户特定的需求,不需要更改或者大规模更改现有网络架构,就可以满足用户的需要。由于Internet是基于AS的,因此Internet对路由错误修复较慢,可靠性不是很高,数据传输的速度和可靠性往往达不到用户要求。针对此问题本文基于覆盖网络设计和实现了数据快递系统。首先,本文研究了覆盖网络的特点,介绍了覆盖网络的具体应用,对覆盖网络的研究现状作了调研。基于覆盖网络的概念,本文研究了当前覆盖网络路由的情况。对覆盖网络路由从网络的应用层,传输层和网络层的角度进行了分类,并对相应各层中覆盖网络应用背景作了介绍,为下文数据快递系统的设计作了铺垫。其次,设计和实现了数据快递系统。数据快递系统用于网络节点间的数据快速传递,解决了数据传输的可靠性,可达性和传输性能问题。数据快递系统主要包括泛洪模块,节点管理模块,节点通信模块,数据管理模块和路由模块等。通过泛洪和节点管理模块,实现了节点的加入、退出等组网操作。基于周期性的泛洪和探测实现了对故障节点的快速检测,对于探测到的故障节点及时反馈给路由模块,指导路由模块选路,因此对故障节点实现了快速绕行。数据快递系统在传输时使用了并行多路径路由机制,将数据分发到多条路径上,提高了数据传输的效率。为了避免路径的失效引起的不可达等问题,数据快递系统也设计了备用路径机制。最后,通过GT-ITM构造了网络拓扑,并在此拓扑上仿真,仿真结果表明数据快递系统相比于普通的数据传递具有更短的时延和更低的丢包率,验证了EON方法的有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-20
  1.1 研究背景  8-10
  1.2 覆盖网络的概念  10-15
    1.2.1 弹性覆盖网络  10-11
    1.2.2 服务覆盖网络  11-12
    1.2.3 PlanetLab  12-13
    1.2.4 P2P 网络  13-14
    1.2.5 应用层组播网络  14-15
  1.3 覆盖网络的研究现状  15-17
    1.3.1 覆盖网络拓扑结构的研究  15-16
    1.3.2 覆盖网络的底层网络支持研究  16-17
  1.4 本文研究内容  17-18
  1.5 文章结构  18-20
第2章路由算法和策略介绍  20-36
  2.1 Internet 路由体系  20-25
    2.1.1 Internet 结构及其特点  20-21
    2.1.2 自治系统  21-22
    2.1.3 边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）  22-24
    2.1.5 BGP的缺陷  24-25
  2.2 Internet 常用路由算法  25-28
    2.2.1 静态路由算法  25-27
    2.2.2 动态路由算法  27-28
  2.3 覆盖网络路由的概念与分类  28-30
    2.3.1 覆盖网络路由的概念  29
    2.3.2 覆盖网络路由的分类  29-30
  2.4 覆盖网络路由（Overlay Networks Routing）  30-34
    2.4.1 网络层面的覆盖网络路由  30-33
      2.4.1.1 覆盖网络的路由铺垫（Routing Underlay）  30-32
      2.4.1.2 弹性覆盖网络路由  32
      2.4.1.3 支持QoS 的覆盖网络路由  32-33
    2.4.2 传输层面的覆盖网络路由  33-34
      2.4.2.1 面向连接的覆盖路由  33-34
      2.4.2.2 面向无连接的覆盖路由  34
    2.4.3 应用层面的覆盖路由  34
  2.5 本章小结  34-36
第3章数据快递系统的设计与实现  36-56
  3.1 设计概要  36-38
  3.2 系统的模型(Systemt Model)  38-39
  3.3 泛洪与节点管理(Flooding and membership Management)  39-42
    3.3.1 泛洪的设计与实现  39-40
    3.3.2 节点管理的设计与实现  40-42
  3.4 数据管理（Data Mangement）  42-46
    3.4.1 数据管理模块结构  42-44
    3.4.2 原理  44-46
  3.5 传输层通信（TcpLink）  46-49
  3.6 EON 路由的设计与实现（Routing）  49-54
    3.6.1 链路性能的探测  49
    3.6.2 路由的设计  49-54
  3.7 本章小结  54-56
第4章仿真实验  56-64
  4.1 Internet 拓扑模型与GT-ITM 拓扑产生器  56-57
  4.2 仿真实验  57-61
    4.2.1 网络未出现故障时的情况  58-61
    4.2.2 网络节点出现故障  61
  4.3 本章小结  61-64
第5章结束语  64-66
  5.1 本文总结  64-65
  5.2 下一步工作  65-66
参考文献  66-68
致谢  68-70
攻读硕士期间主要贡献  70
  发表论文情况  70
  所做项目情况  70

基于覆盖网络的数据快速传递方法研究

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