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广域网数据冗余消除TCP透明代理的设计与实现

作　者: 武铨
导　师: 陈春玲
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机技术
关键词: 传输控制协议覆盖网广域网数据冗余消除透明代理时延线程
分类号: TP393.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要

当前代理服务器的应用缺乏针对性、易操作性以及对应用程序的通用性。代理服务器往往起到的仅仅是防火墙或网络隔离设备的作用,且由于要使用代理服务器必须熟知如何配置客户端主机,所以对于普通用户门槛过高,不利于广泛应用。由于代理服务器通常工作于OSI七层协议的会话层,对于各种不同的应用程序不具备很好的通用性,所有在应用上深受局限。当前的代理服务器常用于Web服务代理。针对以上代理服务器的不足,以及现在对于较高的网络传输服务质量的需求,结合广域网加速技术——数据冗余消除(DRE),介绍了TCP覆盖网中TCP透明代理的设计思路和实现方法。广域网数据冗余消除TCP透明代理在继承了原有代理的防火墙功能的基础上,增加了对数据包的处理功能,即对报文进行编码和解码,并希望通过对数据包的处理,缩短传输时延,降低网络发生拥塞的压力。通过从三段连接的管理、内存管理和流量控制这三个方面对TCP透明代理的功能进行思考。在对TCP透明代理的详细设计方面,按照报文处理流程,介绍了几个核心模块的线程化设计思路和处理流程。对于TCP透明代理设计中使用的关键技术也作了重点介绍。在实验室中,通过模拟广域网环境对数据传输进行测试,观察即时速率、压缩比以及内存使用情况。实验结果表明,结合广域网冗余数据消除技术,TCP透明代理能够很好地协调处理时间和传输时延之间的矛盾,并通过字典数据更新,不断提高压缩效率,传输速度有较为显著的提升。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 课题背景  8
  1.2 课题研究现状  8-10
  1.3 课题主要研究内容  10
  1.4 论文组织结构  10-12
第2章 TCP 透明代理技术相关理论综述  12-16
  2.1 透明代理相关技术  12-14
    2.1.1 透明代理的相关概念  12
    2.1.2 透明代理的技术特点  12-13
    2.1.3 透明代理的应用领域  13-14
  2.2 TCP 透明代理机制的原理  14-15
  2.3 本章小结  15-16
第3章广域网冗余数据消除TCP 透明代理技术研究  16-32
  3.1 广域网冗余数据消除技术  16-17
  3.2 TCP 透明代理的基本实现方法  17-18
  3.3 广域网冗余数据消除TCP 透明代理的功能  18-21
    3.3.1 TCP 透明代理网络的拓扑结构  18-19
    3.3.2 TCP 透明代理的核心功能  19-21
  3.4 报文的过滤、截获与发送  21-31
    3.4.1 netfilter/iptables 系统  21-24
    3.4.2 IP Queue 机制  24-29
    3.4.3 使用原始套接字接口发送报文  29-31
  3.5 本章小结  31-32
第4章广域网冗余数据消除TCP 透明代理的设计与实现  32-48
  4.1 系统设计目标  32
  4.2 系统软件详细设计  32-44
    4.2.1 数据报文处理流程  32-33
    4.2.2 关键数据结构定义  33-38
    4.2.3 核心模块处理流程的设计  38-44
  4.3 TCP 透明代理关键技术研究  44-47
    4.3.1 处理报文失序  44
    4.3.2 数据的压缩与解压  44-46
    4.3.3 数据报文的快速重传  46
    4.3.4 数据报文的分片  46-47
    4.3.5 字典通道  47
  4.4 本章小结  47-48
第5章 TCP 透明代理系统测试  48-52
  5.1 测试目的  48
  5.2 测试环境  48
    5.2.1 硬件环境  48
    5.2.2 软件环境  48
  5.3 TCP 透明代理系统测试及结果分析  48-51
    5.3.1 网络环境配置  48-49
    5.3.2 测试方案  49-50
    5.3.3 测试结果与分析  50-51
  5.4 本章小结  51-52
第6章总结与展望  52-54
  6.1 总结  52-53
  6.2 展望  53-54
致谢  54-55
缩略词  55-56
参考文献  56-58

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