本文關(guān)鍵詞：面向新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的移動(dòng)性管理關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)性和云計(jì)算三種技術(shù)的誕生改變了人們的生活方式,豐富了人們的生活內(nèi)容,提高了人們的生活品質(zhì)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)性和云計(jì)算技術(shù)由于其早期設(shè)計(jì)的局限性,正面臨越來(lái)越多的困難和挑戰(zhàn),阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展。 本文圍繞互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)性和云計(jì)算三個(gè)方面的內(nèi)容依次遞進(jìn)展開研究,將這三種技術(shù)有機(jī)融合,首先,針對(duì)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)所面臨的困難和挑戰(zhàn)提出了一種新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)；第二,研究了該架構(gòu)下的標(biāo)識(shí)映射與移動(dòng)位置管理問(wèn)題；第三,針對(duì)移動(dòng)終端的頻繁位置更新問(wèn)題,提出了一種位置更新的優(yōu)化方法；第四,針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)中的虛擬機(jī)遷移問(wèn)題,提出了一種新型的虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)遷移方法。具體地,本文的主要研究?jī)?nèi)容包括： 1.針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所面臨的困難和挑戰(zhàn),提出了一種基于身份與位置分離的層次化新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。通過(guò)對(duì)身份屬性與位置屬性分離定義,為該架構(gòu)下移動(dòng)性的支持提供基礎(chǔ)條件。通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)的分層設(shè)計(jì)及身份標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)的結(jié)構(gòu)化定義,實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)下分層編址和分級(jí)路由,在核心層以自治域ID尋址取代傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的IP前綴尋址,大幅降低核心路由表規(guī)模,各層次網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商采用的技術(shù)高度解耦,利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)和多樣化發(fā)展。通過(guò)在邊緣接入網(wǎng)關(guān)處進(jìn)行源位置標(biāo)識(shí)映射和替換,引導(dǎo)到達(dá)指定終端的流量經(jīng)過(guò)指定的上行自治域網(wǎng)絡(luò)傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)多家鄉(xiāng)和流量工程的支持,且不增加核心路由表規(guī)模。 2.針對(duì)所提新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的標(biāo)識(shí)映射與移動(dòng)位置管理問(wèn)題,根據(jù)該架構(gòu)三個(gè)層次的邏輯結(jié)構(gòu)劃分,首先提出了一種基于兩級(jí)DHT與匯聚機(jī)制的標(biāo)識(shí)映射與移動(dòng)位置管理系統(tǒng),該系統(tǒng)的三個(gè)層次分別與所提互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)的三個(gè)層次相對(duì)應(yīng),邊緣匯聚服務(wù)器層對(duì)應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的邊緣接入層,二級(jí)DHT存儲(chǔ)域?qū)?yīng)自治域?qū)?一級(jí)DHT存儲(chǔ)域?qū)?yīng)核心交換層。利用邊緣匯聚機(jī)制實(shí)現(xiàn)邊緣接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)標(biāo)識(shí)映射信息的匯聚,利用二級(jí)DHT環(huán)實(shí)現(xiàn)自治域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)終端標(biāo)識(shí)映射信息的分布式存儲(chǔ)和查詢,利用一級(jí)DHT環(huán)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)終端標(biāo)識(shí)映射信息的分布式存儲(chǔ)和查詢。在邊緣匯聚服務(wù)器上提供標(biāo)識(shí)映射信息動(dòng)態(tài)更新功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端的位置更新支持。其次,針對(duì)標(biāo)識(shí)映射解析問(wèn)題,提出了一種基于多級(jí)指針式緩存的標(biāo)識(shí)映射解析性能優(yōu)化方法,按照區(qū)分類別的方式進(jìn)行標(biāo)識(shí)映射信息的緩存,克服了無(wú)緩存模式下標(biāo)識(shí)映射解析性能低下的問(wèn)題和直接緩存模式下由于終端發(fā)生移動(dòng)而導(dǎo)致的緩存頻繁失效問(wèn)題,性能分析結(jié)果表明在通常情況下該方法能夠明顯提高標(biāo)識(shí)映射解析的性能。 3.針對(duì)移動(dòng)終端由于頻繁移動(dòng)而引發(fā)的頻繁位置更新問(wèn)題,提出了一種基于可變層次注冊(cè)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)位置管理優(yōu)化方法,通過(guò)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中部署多級(jí)位置管理服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同切換頻率移動(dòng)終端的位置管理。位置管理服務(wù)器根據(jù)移動(dòng)終端的切換頻率及各級(jí)位置管理服務(wù)器的設(shè)定閾值將網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端分別注冊(cè)到合適的層次,在緩解頂層位置管理服務(wù)器壓力的同時(shí),將位置更新過(guò)程限制在當(dāng)前局部網(wǎng)絡(luò)范圍之內(nèi)。性能分析結(jié)果表明,該方案能夠明顯降低移動(dòng)終端的位置更新開銷和歸屬位置管理服務(wù)器處理開銷,且在參數(shù)選擇合理的情況下能夠大幅提高移動(dòng)終端位置標(biāo)識(shí)解析成功率。 4.針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)中的虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)遷移問(wèn)題,將新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)思想和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理思想與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合,提出了一種基于身份與位置分離的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方案。通過(guò)將虛擬機(jī)的身份標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)相分離,實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)上層業(yè)務(wù)與其位置信息的解耦,使得虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)遷移后的位置變化對(duì)上層業(yè)務(wù)透明。引入移動(dòng)性管理的位置管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的位置查詢和更新。與已有虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)遷移方案相比,該方案無(wú)需更新DNS系統(tǒng)中的條目,且虛擬機(jī)遷移后與原始物理服務(wù)器完全解耦,因此在應(yīng)用價(jià)值方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。性能分析表明在參數(shù)選擇合理的情況下,該方案僅有較小的性能損失和額外信令開銷。利用基于OpenFlow的SDN技術(shù)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)和跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)遷移而保持上層業(yè)務(wù)不中斷,且在遷移過(guò)程中只有較小的延時(shí)和丟包。
【關(guān)鍵詞】：互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 移動(dòng)性管理 標(biāo)識(shí)映射與解析 云計(jì)算 虛擬機(jī)遷移
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 目錄10-13
• 圖目錄13-16
• 表目錄16-17
• 縮略語(yǔ)17-19
• 第1章 緒論19-33
• 1.1 引言19-30
• 1.1.1 互聯(lián)網(wǎng)概述20-22
• 1.1.2 移動(dòng)性概述22-27
• 1.1.3 云計(jì)算概述27-30
• 1.2 本文的主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)30-31
• 1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)31-33
• 第2章 一種新型的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)33-66
• 2.1 引言33-41
• 2.1.1 研究背景33-37
• 2.1.2 研究現(xiàn)狀37-41
• 2.2 一種新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)41-55
• 2.2.1 架構(gòu)總覽41-43
• 2.2.2 標(biāo)識(shí)的定義43-45
• 2.2.3 終端協(xié)議棧45-46
• 2.2.4 報(bào)文封裝格式46-47
• 2.2.5 基本通信流程47-49
• 2.2.6 路由與轉(zhuǎn)發(fā)49-55
• 2.3 關(guān)鍵技術(shù)55-63
• 2.3.1 路由可擴(kuò)展性55-57
• 2.3.2 移動(dòng)性管理57-59
• 2.3.3 多家鄉(xiāng)59-62
• 2.3.4 流量工程62-63
• 2.3.5 端到端業(yè)務(wù)能力63
• 2.4 對(duì)比分析63-65
• 2.5 本章小結(jié)65-66
• 第3章 一種基于兩級(jí)DHT與匯聚機(jī)制的標(biāo)識(shí)映射與移動(dòng)位置管理系統(tǒng)及性能優(yōu)化方法66-90
• 3.1 引言66-68
• 3.1.1 研究背景66-67
• 3.1.2 研究現(xiàn)狀67-68
• 3.2 基于兩級(jí)DHT與匯聚機(jī)制的標(biāo)識(shí)映射與移動(dòng)位置管理系統(tǒng)68-83
• 3.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)69-70
• 3.2.2 標(biāo)識(shí)映射注冊(cè)過(guò)程70-72
• 3.2.3 標(biāo)識(shí)映射解析過(guò)程72-74
• 3.2.4 移動(dòng)終端位置更新過(guò)程74
• 3.2.5 性能分析74-83
• 3.3 基于多級(jí)指針式緩存的標(biāo)識(shí)映射解析性能優(yōu)化83-88
• 3.3.1 基本思想83-84
• 3.3.2 具體實(shí)現(xiàn)84-85
• 3.3.3 性能分析85-88
• 3.4 本章小結(jié)88-90
• 第4章 一種基于可變層次結(jié)構(gòu)的移動(dòng)位置管理優(yōu)化方法90-113
• 4.1 引言90-91
• 4.1.1 研究背景90-91
• 4.1.2 研究現(xiàn)狀91
• 4.2 基于可變層次結(jié)構(gòu)的移動(dòng)位置管理優(yōu)化91-99
• 4.2.1 基本思想92-93
• 4.2.2 位置注冊(cè)93-96
• 4.2.3 位置查找96-98
• 4.2.4 位置更新98-99
• 4.3 性能分析99-111
• 4.3.1 定性分析100-102
• 4.3.2 定量分析102-111
• 4.4 本章小結(jié)111-113
• 第5章 一種基于身份與位置分離的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)113-140
• 5.1 引言113-115
• 5.1.1 研究背景113-114
• 5.1.2 研究現(xiàn)狀114-115
• 5.2 基于身份與位置分離的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)115-123
• 5.2.1 虛擬機(jī)標(biāo)識(shí)定義115
• 5.2.2 虛擬機(jī)位置管理115-118
• 5.2.3 虛擬機(jī)之間基本通信流程118-120
• 5.2.4 虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移120-123
• 5.3 性能分析123-130
• 5.3.1 報(bào)文封裝開銷123-128
• 5.3.2 信令開銷128-130
• 5.4 與已有方案的對(duì)比130-132
• 5.5 實(shí)驗(yàn)132-139
• 5.5.1 虛擬機(jī)跨三層網(wǎng)絡(luò)遷移后流量不間斷實(shí)驗(yàn)132-134
• 5.5.2 虛擬機(jī)跨異構(gòu)網(wǎng)遷移后業(yè)務(wù)不中斷實(shí)驗(yàn)134-139
• 5.6 本章小結(jié)139-140
• 第6章 結(jié)論與展望140-143
• 附錄143-152
• 參考文獻(xiàn)152-160
• 致謝160-162
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及參加的科研工作162-163
• 攻讀博士學(xué)位期間的研究成果163

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳山枝;時(shí)巖;胡博;;移動(dòng)性管理理論與技術(shù)的研究[J];通信學(xué)報(bào);2007年10期

2 葛敬國(guó);弭偉;吳玉磊;;IPv6過(guò)渡機(jī)制:研究綜述、評(píng)價(jià)指標(biāo)與部署考慮[J];軟件學(xué)報(bào);2014年04期

  本文關(guān)鍵詞：面向新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的移動(dòng)性管理關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：394543