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基于连接标识的对等模式会话迁移的设计与实现

作　者: 孙亮
导　师: 张思东
学　校: 北京交通大学
专　业: 信息网络与安全
关键词: 一体化网络普适服务新一代网络连接标识会话迁移
分类号: TP393.03
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

随着互联网和无线接入技术的飞速发展以及各种移动计算设备层出不穷,网络已渐渐变得“无处不在”、“无时不在”。移动终端(包括手机、MID、PDA等)不但融合了办公、上网、照相等多种功能,而且拥有了多种网络接入方式。用户对在不同网络或不同终端之间进行切换并延续服务的需求越来越高。这带来了网络的一种全新的转变:从一种网络支持多种服务转变成一种服务能够在多种网络之间无缝、透明地切换和延续服务。人们越来越希望能够在任何时间、任何地点、不间断地得到普适服务。会话迁移是指用户在通过网络获取某项服务时,可以在不同的网络或不同的接入终端之间,悬挂和恢复当前的会话。这种切换有可能是在异构网络之间进行切换,同时也可能在不同终端之间切换。一体化网络是一种新的互联网体系架构,其核心思想是通过引入服务标识、连接标识、交换路由标识、接入标识以及相应的映射,能够支持多种网络(比如固定有线网络、无线网络和传感器网络)的接入,为数据、语音、视频等业务提供一个一体化的网络通信平台,给用户提供无处不在、无时不在的普适服务。本文的工作依托国家973项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”,主要研究一体化网络中连接标识的设计和基于连接标识在对等模式下的会话迁移的设计与实现。首先,本文简要介绍了目前具有代表意义的几种会话迁移设计方案,并对各个方案的关键不同点进行了分析和比较,指出了其各自的优势和缺陷。其次,在对一体化网络体系进行深入分析的基础上,本文针对一体化网络连接标识及相应映射的功能需求,提出了将连接标识定义在会话层的设计方案,该方案也支持现有的网络应用程序。第三,本文对该设计方案进行了编程实现。在此设计和实现方案中,主要有以下特点:1)这种方案是一种网络架构的实现,会话迁移的实现不需要修改应用程序;2)采用了对等模式的设计思想,不依赖于任何集中式的服务器;3)通过Java、内核模块编程结合的方式,在Linux操作系统下实现了会话迁移的功能。本方案为一体化网络中的连接标识和会话迁移的提供了一个实验平台,为后续工作的进行奠定了良好基础。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-19
  1.1 研究背景与意义  11-14
  1.2 国内外研究现状  14-17
    1.2.1 基于IMS和SIP的会话迁移  14-15
    1.2.2 基于网络应用程序和服务网络的会话迁移  15
    1.2.3 基于中间件和网络架构的会话迁移  15-17
  1.3 论文主要工作及结构  17-19
2 一体化网络与普适服务概述  19-27
  2.1 一体化网络的体系结构  19-21
  2.2 交换路由层面  21-23
  2.3 普适服务层面  23-26
  2.4 本章小结  26-27
3 基于连接标识及标识映射的会话迁移设计  27-42
  3.1 连接标识的定义和实现形式  27-30
  3.2 连接标识的两次映射机制功能描述  30-31
  3.3 基于连接标识的会话迁移功能设计  31-34
  3.4 基于连接标识的标识映射实现流程的设计  34-41
    3.4.1 连接标识生成模块  35-36
    3.4.2 会话管理平台  36-41
  3.5 本章小结  41-42
4 基于连接标识的对等模式会话迁移的实现  42-69
  4.1 会话迁移的初步设计和目标  42-43
  4.2 Linux基础技术概述  43-48
    4.2.1 Linux操作系统的实现架构  43-44
    4.2.2 Linux网络协议栈  44-46
    4.2.3 Linux动态可卸载内核模块  46-47
    4.2.4 几种用户空间与内核空间通信方式的对比  47-48
  4.3 Java基础知识概述  48-49
  4.4 会话迁移的一种整体实现架构  49-52
    4.4.1 逻辑连接在Linux操作系统下的实现形式  50-51
    4.4.2 内核反射模块和会话管理平台融合的实现架构  51-52
  4.5 内核反射模块  52-56
    4.5.1 内核反射模块的整体设计架构  52-53
    4.5.2 系统调用劫持部分  53-54
    4.5.3 Netlink交互部分  54-55
    4.5.4 连接重定向部分  55-56
  4.6 会话管理平台  56-66
    4.6.1 会话管理平台模块的整体设计架构  56-57
    4.6.2 内核反射信息接收模块  57-60
    4.6.3 监听模块  60
    4.6.4 连接标识生成模块  60-63
    4.6.5 本地连接管理模块  63-64
    4.6.6 连接重定向模块  64
    4.6.7 会话迁移管理模块  64-66
  4.7 会话迁移中逻辑连接的实现形式  66-67
  4.8 本章小结  67-69
5 基于连接标识的会话迁移测试  69-76
  5.1 系统平台与网络拓扑  69-70
  5.2 内核反射模块的功能测试  70-72
  5.3 会话迁移的切换延时测试  72-75
  5.4 本章小结  75-76
6 结论与展望  76-79
参考文献  79-81
作者简历  81-85
学位论文数据集  85

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