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一种多接口主机通信方案的设计与实现

作　者: 叶武迪
导　师: 陈山枝
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 多接口主机接口选择路由策略配置 DHCPv6
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
引　用: 0次
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内容摘要

随着互联网技术和网络接入技术的不断发展,“单主机-单接口-单网络”模式已经很难满足不同类型业务对带宽、时延等多方面的需要,也很难满足用户随时随地接入互联网的需求,因此越来越多的主机配置了多个相同或者不同接入技术的网络接口,以便主机能够同时使用各个网络接口接入不同的网络。为了向不同的会话提供足够的资源,提高用户体验以及保证会话的安全有效,当接入不同网络的多接口主机与其他主机通信时,主机必须能够基于每个接口本身的特性以及路由策略选择一个最佳的接口。但是由于当前的协议栈是基于单接口主机而开发的,因此造成了对多接口主机通信的种种限制；尤其因为路由方面的原因,总是会选择其中一个接口完成所有通信,这就造成了多接口主机数据流量的不均衡分配,并且造成资源的浪费。本论文首先介绍了多接口主机的基本概念和面临的主要问题,分析比较了目前解决多接口主机通信问题的典型方案；其次,在描述DHCPv6协议的相关概念、消息格式、消息流程以及部署过程的基础上,详细分析了通过扩展DHCPv6协议实现多接口主机通信流程的可行性；然后,给出了一种基于DHCPv6扩展的多接口主机通信方案,通过扩展DHCPv6选项,实现多接口主机与DHCPv6服务器之间路由策略请求与响应,多接口主机根据获得的路由策略为会话选择合适的接口；接着,在Linux环境下通过编程实现了基于DHCPv6扩展的多接口主机通信方案的各功能模块,并能够依据网络状态或者接口状态的变化触发路由策略更新；最后,搭建了基于DHCPv6扩展的多接口主机通信实验环境,验证了方案的可行性,实验结果表明本方案显著提升了主机通信的吞吐量。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 主要工作  10-11
  1.3 论文结构  11-12
第二章多接口主机通信概述  12-21
  2.1 多接口主机定义  12-16
    2.1.1 多接口主机所面临的问题  13-14
    2.1.2 多接口主机通信典型方案  14-16
  2.2 DHCPv6协议  16-20
    2.2.1 DHCPv6协议相关概念  16
    2.2.2 DHCPv6的消息格式  16-17
    2.2.3 DHCPv6消息流程  17-18
    2.2.4 DHCPv6部署  18-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章基于DHCPv6扩展的多接口主机通信方案设计  21-32
  3.1 需求及可行性分析  21-22
  3.2 多接口主机通信机制  22-23
  3.3 多接口主机通信方案模块设计  23-25
    3.3.1 DHCPv6服务器模块  24
    3.3.2 多接口主机模块  24-25
  3.4 多接口主机通信方案选项设计  25-27
  3.5 多接口主机通信方案策略存储设计  27-28
  3.6 多接口主机通信方案流程设计  28-30
    3.6.1 策略配置初始化过程  28-29
    3.6.2 路由策略更新  29-30
  3.7 本章小结  30-32
第四章基于DHCPv6扩展的多接口主机通信方案的实现  32-52
  4.1 DHCPv6扩展选项实现  32-33
  4.2 路由策略存储数据结构实现  33-37
    4.2.1 网络路由策略文件存储结构  34-35
    4.2.2 服务器侧主机路由策略文件存储结构  35
    4.2.3 主机侧主机路由策略存储结构  35-37
    4.2.4 多接口主机接口信息存储结构  37
  4.3 多接口主机通信方案功能实现  37-51
    4.3.1 多接口主机功能实现  37-46
      4.3.1.1 多接口主机获取接口信息  37-38
      4.3.1.2 路由策略请求过程  38-40
      4.3.1.3 接收并解析路由策略响应消息过程  40-42
      4.3.1.4 路由策略更新过程  42-44
      4.3.1.5 路由策略配置过程  44-46
    4.3.2 DHCPv6服务器功能实现  46-51
      4.3.2.1 网络路由策略文件和主机路由策略文件解析  46-47
      4.3.2.2 路由策略请求接收与解析过程  47-48
      4.3.2.3 路由策略请求响应过程  48-49
      4.3.2.4 路由策略发送过程  49-50
      4.3.2.5 路由策略重配置过程  50-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章基于DHCPv6扩展的多接口主机通信方案的测试  52-65
  5.1 测试环境搭建  52-53
  5.2 多接口主机初始配置  53
  5.3 多接口主机通信方案功能测试  53-62
    5.3.1 接口地址配置与路由表配置  54-57
      5.3.1.1 标准DHCPv6的接口配置与路由表配置  54-55
      5.3.1.2 扩展DHCPv6的接口配置与路由表配置  55-57
    5.3.2 多接口主机通信接口选择测试  57-59
    5.3.3 多接口主机通信接口切换测试  59-61
    5.3.4 分析小结  61-62
  5.4 多接口主机通信方案性能测试  62-63
  5.5 本章小结  63-65
第六章总结  65-66
参考文献  66-69
附录相关代码  69-78
参加的工作及成果  78-79
致谢  79

一种多接口主机通信方案的设计与实现

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