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一体化网络下基于C/S模式的服务迁移机制设计与实现

作　者: 王泼
导　师: 张宏科
学　校: 北京交通大学
专　业: 信息网络与安全
关键词: 一体化网络服务标识连接标识流控制传输协议并行多路径传输服务迁移
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 76次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着互联网技术爆炸式的发展,用户需要网络提供更多种类的服务,并保证良好的通信性能。单点失效是网络通信面临的严重问题,域名系统DNS(Domain Name Server)对资源描述能力差、更新速度慢,难以满足新应用的要求。因此,在资源迁移、网络拥塞或系统故障等情况下,如何连续稳定地提供高质量的服务,是当前互联网领域研究的热点问题。服务迁移技术是为了解决以上问题而提出的,为互联网通信的稳定性和可靠性提供了良好的基础。本文提出一种一体化网络下基于C/S模式的服务迁移机制,保证在通信过程中资源获取的连续性,解决了由于资源迁移,网络拥塞或服务器故障等问题带来的通信中断问题。本文的工作依托国家973计划课题“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”,旨在设计一种基于C/S(Client/Server)模式的服务迁移方案。论文首先介绍了现有的服务迁移技术,下载及断点续传技术,并分析了其优缺点。其次,在对一体化网络体系进行深入分析的基础上,针对一体化网络中身份与位置相分离的目的,给出一体化网络下基于C/S模式服务迁移方案,该方案通过设计一种下载应用来体现服务的无缝迁移,包括使用连接标识CID(Connection Identifier)表示资源获取过程,支持服务迁移,支持断点续传等。同时,还介绍了流控制传输协议SCTP(Stream Control Transmission Protocol)应用于一体化网络的优势,并分析其特点。最后,本文对给出的设计方案在Linux平台上进行了编程实现。在此方案中,主要有以下特点:1)采用可选的SCTP,加以并行多路径传输CMT(ConcurrentMultipath Transfer)技术的配合,使用多路径并行传输,提高文件下载速度;2)可以针对不同的服务器所提供应用协议的不同,选择合适的应用协议,保证切换的平滑过渡;3)实时保存文件中间状态,如文件偏移等,保证切换过程中通信的连续性;4)采用服务标识SID(Service Identifier)表示资源身份,CID表示一次资源获取过程,用户感受不到通信过程中连接的迁移,保证服务的稳定性和可靠性。通过实验平台的部署及测试,表明该方案基本满足一体化网络服务迁移的功能需求。出现资源迁移、网络拥塞或服务器故障等情况时,连接立刻迁移,迁移前后服务器可以具有不同的应用协议和传输协议,通信能够持续进行,不受影响。本方案的成功实现,为一体化网络中服务迁移的方案设计、具体实现以及测试分析提供了一个实验平台,为后续工作的进行奠定了良好的基础。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-17
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 TCP迁移技术  12-13
    1.2.2 常用下载技术  13-14
    1.2.3 服务器集群冗余技术  14-16
  1.3 论文工作及组织结构  16-17
2 一体化网络体系与资源获取技术简介  17-24
  2.1 一体化网络体系介绍  17-21
    2.1.1 一体化网络的体系结构  17-18
    2.1.2 服务层  18-20
    2.1.3 网通层  20-21
  2.2 一体化网络下的资源获取机制  21-23
  2.3 小结  23-24
3 一体化网络下基于C/S模式的服务迁移的设计  24-40
  3.1 一体化网络下服务迁移总体设计  24-31
    3.1.1 一体化网络下C/S模式通信时序图  24-26
    3.1.2 需求分析与功能设计  26-28
    3.1.3 系统整体设计  28-30
    3.1.4 连接迁移机制描述  30-31
    3.1.5 迁移过程中的中间状态  31
  3.2 一体化网络下服务迁移详细设计  31-35
    3.2.1 同种应用协议间服务迁移的设计  32-33
    3.2.2 不同应用协议之间迁移的设计  33-34
    3.2.3 同种传输协议间服务迁移的设计  34-35
    3.2.4 不同传输协议间服务迁移的设计  35
  3.3 一体化网络下服务迁移的流程设计  35-38
    3.3.1 客户端设计  36-37
    3.3.2 服务器设计  37-38
  3.4 一体化网络下服务迁移机制与现有技术的对比和分析  38-39
  3.5 小结  39-40
4 一体化网络下基于C/S模式服务迁移的实现  40-58
  4.1 一体化网络下服务迁移总体实现  40-41
  4.2 客户端程序模块  41-51
    4.2.1 CID生成模块  42-44
    4.2.2 资源信息查找模块  44-47
    4.2.3 故障检测模块  47-48
    4.2.4 服务迁移模块  48-49
    4.2.5 客户端整体实现流程  49-51
  4.3 服务器程序模块  51-53
  4.4 通信交互模块  53-57
    4.4.1 普通方式通信交互模块  53-54
    4.4.2 HTTP方式通信交互模块  54-57
  4.5 小结  57-58
5 测试与结果分析  58-75
  5.1 系统平台与网络拓扑  58-59
  5.2 相关配置  59-60
  5.3 网络拥塞或服务器故障情况下服务迁移测试  60-72
    5.3.1 相同传输协议及相同应用协议间的切换  60-63
    5.3.2 相同传输协议及不同应用协议间切换  63-66
    5.3.3 不同传输协议及相同应用协议间切换  66-69
    5.3.4 不同传输协议及不同应用协议间的切换  69-72
  5.4 资源迁移情况下服务迁移测试  72-74
  5.5 小结  74-75
6 结论  75-76
参考文献  76-78
作者简历  78-80
学位论文数据集  80

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