【摘要】：智能手機(jī)的普及帶來了移動互聯(lián)網(wǎng)的浪潮,用戶數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)流量急劇增長。為了提供更好的服務(wù),互聯(lián)網(wǎng)公司都在積極建設(shè)數(shù)據(jù)中心(IDC)。分布于各地IDC的數(shù)據(jù)傳輸通常使用專線,但專線費用高昂,因此IDC的公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸逐漸得到發(fā)展。為保證安全,IDC通常通過IPSec VPN的方式在Internet上傳輸數(shù)據(jù)。IPSec VPN解決方案基于傳統(tǒng)協(xié)議棧。在高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,傳統(tǒng)協(xié)議棧系統(tǒng)性能已經(jīng)到達(dá)一個瓶頸,用戶態(tài)協(xié)議棧成為熱門研究課題,Intel DPDK是一款優(yōu)秀的用戶態(tài)協(xié)議棧開發(fā)平臺。本文針對傳統(tǒng)協(xié)議棧在數(shù)據(jù)處理過程中面臨的中斷頻繁、數(shù)據(jù)冗余拷貝、不支持多核框架、鎖競爭開銷大等問題,詳細(xì)介紹了DPDK中解決這些問題的關(guān)鍵技術(shù):大內(nèi)存頁、用戶空間I/O與處理器親和性。然后設(shè)計了基于DPDK的用戶態(tài)協(xié)議棧框架,并詳細(xì)介紹了其中的四個主要模塊。底層驅(qū)動模塊負(fù)責(zé)對多核與分布式存儲提供支持。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊負(fù)責(zé)快速的收發(fā)數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)包與減小多核競爭開銷。三層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議棧模塊提供路由轉(zhuǎn)發(fā)以及用戶態(tài)協(xié)議棧與傳統(tǒng)協(xié)議棧的通信。IPSec處理模塊提供數(shù)據(jù)包的認(rèn)證與加解密。基于各個模塊的詳細(xì)設(shè)計,本文實現(xiàn)了一個基于DPDK的用戶態(tài)IPSec協(xié)議棧。通過在高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下與傳統(tǒng)協(xié)議棧的IPSec進(jìn)行測試對比,可以得到結(jié)論,用戶態(tài)IPSec協(xié)議棧具有更高的性能,能夠解決傳統(tǒng)協(xié)議棧的問題。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.04

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏清;;移動IP協(xié)議的解決策略[J];郵電設(shè)計技術(shù);2009年07期

2 ;協(xié)議[J];電子科技文摘;2006年12期

3 楊天怡;陳禾;柴毅;;uC/OS-Ⅱ支持下的嵌入式TCP/IP協(xié)議應(yīng)用[J];計算機(jī)科學(xué);2006年03期

4 張麗娜;夏士雄;;嵌入式WEB服務(wù)器中TCP／IP協(xié)議棧的實現(xiàn)的研究[J];可編程控制器與工廠自動化;2006年02期

5 徐君燕;卜建榮;;一種嵌入式Web Sever的實現(xiàn)方案[J];微計算機(jī)信息;2007年02期

6 付榮國;周慶敏;;嵌入式Internet應(yīng)用研究[J];微處理機(jī);2008年05期

7 張麗娜;朱永紅;;嵌入式Internet技術(shù)的研究與實現(xiàn)[J];計算機(jī)工程與設(shè)計;2008年12期

8 黎慧;盤莉莉;;一種嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];福建電腦;2008年11期

9 張翠;鄧志良;;LwIP協(xié)議棧在μC/OS-Ⅱ上的移植和應(yīng)用[J];微計算機(jī)信息;2010年08期

10 ;無協(xié)議棧視頻網(wǎng)橋技術(shù)[J];智能建筑與城市信息;2011年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 鄭杰;屈玉貴;趙保華;;嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織通信協(xié)議棧[A];中國通信學(xué)會通信軟件技術(shù)委員會2009年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 尹澤明;王紅熳;楊放春;;SyncML協(xié)議的研究與軟件實現(xiàn)[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

3 魏振春;石小蘭;韓江洪;李正榮;;嵌入式系統(tǒng)中IPv6協(xié)議棧的研究[A];計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國第17屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2006年

4 王彩蓮;郭志強(qiáng);;嵌入式TCP/IP協(xié)議棧在指揮網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)[A];AECC專題學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

5 張亞魁;魏臻;劉征宇;;輕量級嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)[A];全國第20屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議(CACIS·2009)暨全國第1屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2009年

6 徐遠(yuǎn)鈿;蘇愛國;;3G移動網(wǎng)絡(luò)中TCP協(xié)議的研究[A];2003’中國通信學(xué)會無線及移動通信委員會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

7 白逸之;李星;;H.323協(xié)議棧實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)[A];2002海峽兩岸三地?zé)o線科技研討會論文集[C];2002年

8 趙欣;時向泉;吳純青;;支持TCP/IP卸載引擎的協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2006年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集（三）[C];2006年

9 宋巖;徐皚冬;;ISO11783協(xié)議棧測試[A];2007'儀表，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

10 韋安;劉國平;;工業(yè)實時TCP/IP協(xié)議棧的研究與開發(fā)[A];第16屆中國過程控制學(xué)術(shù)年會暨第4屆全國故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 ;東軟藍(lán)牙核心協(xié)議棧通過SIG認(rèn)證[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2002年

2 楊帆;IPv6喜憂參半[N];中國計算機(jī)報;2002年

3 費雪;IPv6商用不再縹緲[N];中國計算機(jī)報;2006年

4 東南大學(xué)WAP研究小組;WAP:Internet與無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合[N];計算機(jī)世界;2000年

5 中國電信股份有限公司北京研究院 強(qiáng)磊;SIP協(xié)議在未來網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用[N];人民郵電;2006年

6 強(qiáng)磊;下一代網(wǎng)絡(luò)中SIP協(xié)議的應(yīng)用[N];人民郵電;2005年

7 朱坤;WAP技術(shù)你知道多少[N];中國計算機(jī)報;2000年

8 崔亞遠(yuǎn);ZigBee供應(yīng)商 四大領(lǐng)域斗法[N];中國電子報;2007年

9 本報記者 楊汛;IVT：藍(lán)牙門外漢到產(chǎn)業(yè)先行者[N];北京日報;2010年

10 ;無線互聯(lián)網(wǎng)的樞紐——WAP網(wǎng)關(guān)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 陳輝;控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信協(xié)議�？芍貥�(gòu)自組織研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 傅建慶;面向3G-WLAN互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全協(xié)議研究[D];浙江大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王晉偉;藍(lán)牙協(xié)議棧在嵌入式系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2007年

2 張鵬;TCP協(xié)議的定時機(jī)制和多連接管理的硬件設(shè)計與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2008年

3 李想;藍(lán)牙協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

4 薛秦剛;IEEE 802.15.4的ZigBee協(xié)議棧研究與仿真[D];西安理工大學(xué);2010年

5 林挺;藍(lán)牙核心協(xié)議棧的研究[D];北京交通大學(xué);2006年

6 王磊;基于FPGA的uIPv6IP核的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

7 線超博;基于復(fù)制技術(shù)的并行協(xié)議棧研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

8 詹紅艷;閃聯(lián)協(xié)議的研究及其關(guān)鍵模塊的實現(xiàn)與改進(jìn)[D];西安科技大學(xué);2006年

9 向純潔;控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可重構(gòu)通信協(xié)議棧的建模和評價[D];華中科技大學(xué);2007年

10 黃波;GSM協(xié)議棧軟件的研究和實現(xiàn)[D];湖南師范大學(xué);2001年

，

本文編號：2518772