本文關(guān)鍵詞：基于Linux的路由器操作系統(tǒng)及E1接口軟件設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 路由器 Linux內(nèi)核 操作系統(tǒng) 自主可控 E1驅(qū)動

【摘要】：路由器作為連接Internet的樞紐,承擔(dān)著互聯(lián)網(wǎng)中幾乎所有數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā),路由器的安全對于國家的信息安全有著舉足輕重的影響,因此擁有完全自主可控的路由器對于國家信息安全和保障人民生產(chǎn)生活正常進行有著重大意義�；谂c國內(nèi)某知名網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的協(xié)作項目,研制國產(chǎn)自主可控路由器,用于專用網(wǎng)絡(luò)的互連。本文主要研究內(nèi)容包括兩個方面:其一是分析了接入路由器的功能需求,并闡述了選擇Linux內(nèi)核作為路由器操作系統(tǒng)核心的理論依據(jù)。在Linux內(nèi)核基礎(chǔ)上,通過軟件集成實現(xiàn)了路由器操作系統(tǒng),并將該操作系統(tǒng)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的硬件平臺上;其二是進行E1接口驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)。最后對操作系統(tǒng)和E1驅(qū)動程序進行了大量的設(shè)備級和系統(tǒng)級測試,驗證了操作系統(tǒng)和E1驅(qū)動的正確性和實用性。本文是在Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用其開源特性,將Linux內(nèi)核打造成接入路由器的操作系統(tǒng)。本文首先分析了接入路由器應(yīng)該滿足的需求:路由轉(zhuǎn)發(fā)、軟件工作環(huán)境、系統(tǒng)管理需求、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求、協(xié)議棧需求、路由協(xié)議需求以及安全功能需求七個方面。隨后從Linux開源特性、軟件優(yōu)勢以及協(xié)議棧三個方面闡述了選擇Linux作為路由器操作系統(tǒng)核心的理論依據(jù),重點闡述了Linux內(nèi)核支持路由轉(zhuǎn)發(fā)。本文將所有的功能需求分成兩類:其中一類需求是Linux內(nèi)核本身已經(jīng)支持的,需要在編譯內(nèi)核之前對內(nèi)核進行配置,開啟相應(yīng)的選項;另一類需求是Linux內(nèi)核并不支持的,需要第三方的功能軟件來滿足。對于第二類功能,對每一項功能需求進行軟件適配,對比分析所有能滿足該需求的軟件,篩選出最佳軟件進行安裝,將所有被篩選出來的軟件集成于經(jīng)過選配的Linux內(nèi)核中。完成了路由器操作系統(tǒng)之后,對每一項功能進行測試,驗證所有的需求得到滿足。最后對路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)性能進行測試,包括了時延、吞吐率和丟包率。為了拓展路由器的應(yīng)用場景,使其能夠接入到廣域網(wǎng)絡(luò),路由器提供了E1接口。本文的另一項工作就是設(shè)計實現(xiàn)E1接口在Linux操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序,使得路由器能夠支持使用E1接口進行數(shù)據(jù)輸入和輸出。本文是基于E1驅(qū)動需求分析及已有硬件環(huán)境設(shè)計了E1驅(qū)動框架結(jié)構(gòu),將E1驅(qū)動分成了控制通道和數(shù)據(jù)通道兩個部分,分別詳細闡述了控制通道和數(shù)據(jù)通道的設(shè)計過程。按照E1驅(qū)動的功能需求和設(shè)計架構(gòu),從控制通道和數(shù)據(jù)通道兩個方面實現(xiàn)了E1驅(qū)動,給出了實現(xiàn)過程中一些關(guān)鍵函數(shù)的實現(xiàn)流程,并對一些值得注意的細節(jié)問題作出討論。將已完成的E1驅(qū)動軟件編譯安裝到實現(xiàn)好的路由器操作系統(tǒng)中,通過對路由器E1接口的測試,驗證了E1接口軟件的正確性。論文完成的路由器操作系統(tǒng)以及設(shè)計實現(xiàn)的E1驅(qū)動程序已經(jīng)被應(yīng)用到設(shè)備商的接入路由器上,并已經(jīng)投入商用。
【關(guān)鍵詞】：路由器 Linux內(nèi)核 操作系統(tǒng) 自主可控 E1驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP316.81;TP393.05
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 縮略詞表15-17
• 第一章 緒論17-21
• 1.1 研究背景及意義17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究內(nèi)容與目標(biāo)19
• 1.4 本文組織機構(gòu)19-21
• 第二章 基礎(chǔ)技術(shù)綜述21-27
• 2.1 Linux概述21
• 2.2 路由器概述21-23
• 2.2.1 路由器分類22
• 2.2.2 路由表22-23
• 2.2.3 路由器工作原理23
• 2.3 E1接口概述23-24
• 2.3.1 E1幀結(jié)構(gòu)23-24
• 2.3.2 E1的PCM編碼形式24
• 2.3.3 E1接口特性24
• 2.3.4 E1使用方法24
• 2.4 Linux操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序概述24-26
• 2.4.1 字符設(shè)備25
• 2.4.2 塊設(shè)備25
• 2.4.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于Linux內(nèi)核的路由器操作系統(tǒng)27-60
• 3.1 路由器操作系統(tǒng)功能需求分析27-32
• 3.1.1 路由轉(zhuǎn)發(fā)27
• 3.1.2 軟件工作環(huán)境27-28
• 3.1.3 系統(tǒng)管理需求28
• 3.1.4 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求28-29
• 3.1.5 協(xié)議棧需求29-30
• 3.1.6 路由協(xié)議需求30
• 3.1.7 安全功能需求30-32
• 3.2 與現(xiàn)有路由器操作系統(tǒng)比較32-33
• 3.2.1 路由器操作系統(tǒng)現(xiàn)狀32
• 3.2.2 與現(xiàn)有路由器操作系統(tǒng)比較32-33
• 3.3 Linux作路由器操作系統(tǒng)核心的理論依據(jù)分析33-39
• 3.3.1 Linux開源特性33-34
• 3.3.2 Linux的軟件優(yōu)勢34
• 3.3.3 Linux內(nèi)核協(xié)議棧支持路由轉(zhuǎn)發(fā)34-39
• 3.4 滿足路由器功能需求的軟件適配與集成39-45
• 3.4.1 滿足功能需求的軟件適配39-42
• 3.4.2 軟件集成42-45
• 3.5 路由器操作系統(tǒng)功能測試45-55
• 3.5.1 telnet測試46-47
• 3.5.2 IPv4協(xié)議棧測試47-51
• 3.5.3 靜態(tài)路由測試51-52
• 3.5.4 OSPF路由協(xié)議測試52-55
• 3.6 路由器性能測試55-59
• 3.7 本章小結(jié)59-60
• 第四章 E1接口驅(qū)動軟件設(shè)計與實現(xiàn)60-81
• 4.1 E1驅(qū)動軟件需求分析60-62
• 4.1.1 控制通道61-62
• 4.1.2 數(shù)據(jù)通道62
• 4.2 E1驅(qū)動軟件設(shè)計62-67
• 4.2.1 控制通道設(shè)計64-65
• 4.2.2 數(shù)據(jù)通道設(shè)計65-67
• 4.3 E1驅(qū)動軟件實現(xiàn)67-77
• 4.3.1 底層讀寫命令67-68
• 4.3.2 子卡初始化68-71
• 4.3.3 控制子卡71-72
• 4.3.4 數(shù)據(jù)輸入和輸出72-77
• 4.4 E1驅(qū)動軟件測試77-79
• 4.5 本章小結(jié)79-81
• 第五章 總結(jié)與展望81-83
• 5.1 論文工作總結(jié)81
• 5.2 未來工作展望81-83
• 致謝83-84
• 參考文獻84-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果86-87

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5 李懷俊;;基于嵌入式Linux的電力負荷管理終端的設(shè)計[J];機電工程技術(shù);2008年05期

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7 袁玉錦;周群;;基于Linux的信號量通信機制研究與實現(xiàn)[J];電腦知識與技術(shù);2010年12期

8 顏麗莎;朱力宏;;基于ARM-linux嵌入式系統(tǒng)運行參數(shù)的配置方法和實現(xiàn)[J];電子商務(wù);2011年08期

9 ;國家Linux標(biāo)準(zhǔn)加快制定步伐試解兩大應(yīng)用難題[J];信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2004年05期

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1 龔成清;;基于人工智能的Linux網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)的設(shè)計[A];第三屆全國軟件測試會議與移動計算、柵格、智能化高級論壇論文集[C];2009年

2 燕東渭;;在LINUX下構(gòu)建簡單的INTERNET/INTRANET安全系統(tǒng)[A];第五屆全國優(yōu)秀青年氣象科技工作者學(xué)術(shù)研討會學(xué)術(shù)論文集[C];2002年

3 楊強;齊美彬;蔣建國;;VPN在arm-linux嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];全國第21屆計算機技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議（CACIS·2010）暨全國第2屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

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5 羅佳宇;李陶深;;基于Linux的小型網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];廣西計算機學(xué)會2007年年會論文集[C];2007年

6 王朝君;謝永強;宋敬華;;基于Linux的網(wǎng)絡(luò)誘騙系統(tǒng)研究[A];第十八次全國計算機安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

7 張耀南;羅立輝;;根據(jù)應(yīng)用設(shè)定linux的安全策略[A];第十九次全國計算機安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

8 于哲舟;李一宏;蒲東兵;王綱巧;劉小華;周春光;馮博;;基于嵌入式Linux的人像考勤系統(tǒng)[A];第七屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

9 鄭偉;蘇捷;朱威;;PXE網(wǎng)絡(luò)安裝linux的實現(xiàn)[A];第13屆全國計算機、網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

10 王連春;張永燾;竇峰山;龍志強;;基于Linux中低速磁浮列車車載監(jiān)測與評估系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[A];2009中國控制與決策會議論文集（2）[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柯宗;Linux進軍汽車智能系統(tǒng)[N];科技日報;2013年

2 浙江 孫建華;打造自己的Linux命令[N];電腦報;2004年

3 本報記者　侯繼勇;Linux標(biāo)準(zhǔn)之痛[N];21世紀經(jīng)濟報道;2004年

4 原原　編譯;渠道進入Linux時機已到[N];計算機世界;2007年

5 ;幸福Linux的強大網(wǎng)絡(luò)功能[N];重慶商報;2000年

6 ;北京中科紅旗軟件技術(shù)有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理王旭：移動互聯(lián)終端是Linux新機會[N];中國電子報;2009年

7 珊雯;LINUX軟件 推進國內(nèi)軟件正版化進程[N];北京科技報;2002年

8 本報記者 朱毅;“Linux電腦”路在何方[N];政府采購信息報;2006年

9 xuboy;格式化Linux分區(qū)后引導(dǎo)故障的解決[N];電腦報;2005年

10 李洋;管理Linux系統(tǒng)中的文件[N];計算機世界;2007年

，

本文編號：527950