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非对称VLAN的核心技术研究

作　者: 王凯
导　师: 陈清华
学　校: 南京理工大学
专　业: 计算机技术
关键词: 非对称VLAN VLAN校验和完全散列 MAC地址拷贝
分类号: TP393.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 19次
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内容摘要

随着企业网的普及和互联网的快速发展,需要解决企业资源共享和VLAN资源匮乏的问题,非对称VLAN技术应运而生。本文首先通过分析现有的非对称VLAN技术,指出了H3C公司现有专利技术(中国专利：200510130007.6,200910077501.9)中存在的不足：MAC地址会进行单向或是双向拷贝,从而造成FDB表项资源的浪费和转发效率的下降。因此,消除MAC地址拷贝,提高MAC地址的查找效率是设计非对称VLAN的基本原则,本文正是基于这种原则进行非对称VLAN的设计和实现的。通过分析非对称VLAN中报文的转发流程,发现了报文中的VLAN同MAC地址表项中VLAN存在的规律,提出了VLAN校验和的概念,通过完全散列的方式组织和查找VLAN校验和,通过计算一级散列参数因子,确定了一级散列有10组待选参数较为合理,并且计算了VLAN校验和的平均生成时间和平均内存使用量,为工程上实现VLAN校验和提供了参考数据。然后,将VLAN校验和应用到非对称VLAN的报文转发过程中,减少了MAC地址的拷贝和MAC表项的总数,并且通过理论计算得出了VLAN校验和模型中MAC地址查找次数要优于双拷贝模型,与单拷贝模型性能接近,在MAC地址查找性能的实验中也验证了上述结论。最后借助非对称VLAN仿真平台验证了VLAN校验和模型在实际网络环境中的平均时延性能要好于双拷贝模型。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 选题背景  7
  1.2 国内外相关技术及发展  7-8
  1.3 本文的主要内容与结构  8-10
    1.3.1 本文的主要研究内容  8-9
    1.3.2 本文的主要组织结构  9-10
2 VLAN技术原理与实现  10-20
  2.1 VLAN技术分析  10-16
    2.1.1 以太网帧格式  10-12
    2.1.2 基于端口的VLAN  12-13
    2.1.3 同一VLAN中报文转发流程  13-15
    2.1.4 不同VLAN中报文转发流程  15-16
  2.2 VLAN模块的实现  16-19
    2.2.1 VLAN模块的总体设计  17-18
    2.2.2 VLAN模块内部消息格式  18-19
    2.2.3 VLAN模块命令配置流程  19
  2.3 本章小结  19-20
3 非对称VLAN技术原理  20-34
  3.1 当前企业和运营商面临的问题  20-21
  3.2 现有的非对称VLAN技术  21-31
    3.2.1 MAC地址学习方式  21-22
    3.2.2 基于IVL的非对称VLAN  22-24
    3.2.3 基于CSVL的非对称VLAN  24-26
    3.2.4 H3C的Isolate-User VLAN  26-29
    3.2.5 利用业务环回组改进的Isolate-User VLAN  29-31
  3.3 非对称VLAN技术存在的问题  31-33
  3.4 本章小结  33-34
4 非对称VLAN的实现  34-60
  4.1 非对称VLAN的设计要求  34
  4.2 VLAN校验和  34-47
    4.2.1 VLAN校验和基本结构  35-36
    4.2.2 VLAN校验和数据组织和存储  36-45
    4.2.3 VLAN校验和快速查找  45-47
  4.3 基于VLAN校验和的非对称VLAN  47-59
    4.3.1 基于VLAN校验和的非对称VLAN的实现  47-51
    4.3.2 基于VLAN校验和的非对称VLAN的性能分析  51-59
  4.4 本章小结  59-60
5 非对称VLAN的转发性能仿真  60-71
  5.1 流量模型的建立  60-65
    5.1.1 均匀流量模型  60-61
    5.1.2 突发流量模型  61-65
  5.2 非对称VLAN仿真模型  65-68
    5.2.1 非对称VLAN仿真模型  65-66
    5.2.2 仿真模型实现流程  66-67
    5.2.3 性能参数的获取  67-68
  5.3 仿真结果与分析  68-70
    5.3.1 均匀流量下的仿真结果与分析  68-69
    5.3.2 突发流量下的仿真结果与分析  69-70
  5.4 本章小结  70-71
6 总结和展望  71-73
  6.1 全文总结  71
  6.2 展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-77

非对称VLAN的核心技术研究

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