本文關(guān)鍵詞： 向量網(wǎng) 多路徑通信 Iptables Linux Namespace Android　出處：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)在悄然之間已成為我們社會(huì)生活不可分割的一部分。以基于“端到端、無連接、盡力而為”的IP技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)已成為網(wǎng)絡(luò)世界的主流。然而隨著高清電視、網(wǎng)絡(luò)直播、智能硬件等業(yè)務(wù)的普及發(fā)展以及5G研發(fā)時(shí)代的到來,基于原始設(shè)計(jì)理念的IP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足時(shí)代對(duì)于其高速率高可靠的要求。它的最短路徑路由策略和目的地址轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,使得端對(duì)端只有一條路徑,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)利用率較低、故障恢復(fù)延遲增加、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不平衡等問題。近年來,通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究者們不斷思考問題的解決方案,然而在不改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的前提下,上述諸多問題無法得到理想的解決方法。在這樣的大環(huán)境下,開發(fā)新一代的網(wǎng)絡(luò)已成為世界各國(guó)的一致心愿。作為新一代網(wǎng)絡(luò)中的翹楚,向量網(wǎng)在下一代網(wǎng)絡(luò)研究方面做出了積極的探索。向量網(wǎng)位于OSI網(wǎng)絡(luò)七層模型的第三層,是一種全新的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。該體系結(jié)構(gòu)的傳送面與控制面相分離,通過呼叫和尋由兩個(gè)子過程建立所謂的向量連接。該網(wǎng)絡(luò)體系可以實(shí)現(xiàn)多路徑路由,來達(dá)到并行通信的“多連接”效果。本文選取Android系統(tǒng)的手機(jī)作為移動(dòng)通信終端,以向量網(wǎng)多路徑連接思想為核心理論基礎(chǔ),搭建了一個(gè)改動(dòng)小、與IP網(wǎng)漸進(jìn)融合且架構(gòu)完整的向量網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái),主要包括向量網(wǎng)終端應(yīng)用程序、向量交換軟模塊、向量網(wǎng)控制器三個(gè)重要的向量網(wǎng)元素模塊。平臺(tái)利用Linux Iptables訪問控制工具截取手機(jī)內(nèi)部應(yīng)用程序中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并進(jìn)行向量路由轉(zhuǎn)發(fā),利用Linux Network Namespace(網(wǎng)絡(luò)命名空間)機(jī)制將手機(jī)中的3G網(wǎng)卡及Wi-Fi網(wǎng)卡可控的隔離,分別模擬成為向量交換的不同出口,最終達(dá)到兩個(gè)移動(dòng)終端之間可手動(dòng)或自動(dòng)切換通信路徑或同時(shí)多路徑連接通信的目的。給出在兼容IP網(wǎng)條件下,用向量網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)更高QoS保證、更高魯棒性的多路徑連接通信效果展示,驗(yàn)證向量網(wǎng)多路徑能力及其效果,證明向量網(wǎng)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的漸進(jìn)融合的可行性。本文搭建的向量網(wǎng)移動(dòng)終端多連接通信平臺(tái),一方面為實(shí)時(shí)的信息通信提供了另一種網(wǎng)絡(luò)層的解決方案,實(shí)現(xiàn)了在對(duì)用戶操作透明的情況下,通信方式軟切換的目的,同時(shí)為增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信的魯棒性,穩(wěn)定性及提升網(wǎng)絡(luò)性能提供了理論可能。另一方面,本文的研究成果是向量網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系與IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系融合的一次實(shí)踐,在向量網(wǎng)理論技術(shù)的應(yīng)用推廣的道路上邁出了重要的一步。
[Abstract]:With the popularity and development of the Internet, the network has quietly become an inseparable part of our social life. The Internet with IP technology as the core has become the mainstream of the network world. However, with the development of HDTV, webcast, intelligent hardware and so on, the era of 5G R & D is coming. The IP network based on the original design concept can no longer meet the high speed and high reliability requirements of the times. Its shortest path routing strategy and destination address forwarding mechanism make end-to-end only one path. In recent years, researchers in the field of communication networks have been thinking about solutions to the problems, such as low network utilization, increased delay of fault recovery, unbalanced network load, and so on. However, without changing the network architecture, many of the above problems can not get an ideal solution. In such a large environment. The development of a new generation of networks has become the common aspiration of the world. As the leader of the new generation of networks. Vector network is a new kind of data communication network, which is located in the third layer of the seven-layer model of OSI network. The transmission surface of the architecture is separated from the control surface. A so-called vector connection is established by calling and searching by two sub-processes. The network architecture can implement multipath routing. This paper selects the mobile phone of the Android system as the mobile communication terminal, takes the vector network multipath connection as the core theory foundation, builds a small change. The vector network communication platform, which is integrated with IP network, mainly includes vector network terminal application, vector switching soft module. The platform uses Linux Iptables access control tool to intercept the network data packet in the mobile phone internal application program and carry on the vector route forward. Using Linux Network Namespace (network namespace) mechanism, the 3G network card and the Wi-Fi network card in the mobile phone can be separated from each other. It is simulated to be the different outlet of vector switching, and the purpose of manually or automatically switching communication path or simultaneous multipath communication between two mobile terminals is achieved. The compatible IP network condition is given. Using vector network to achieve higher QoS guarantee, more robust multipath connection communication effect display, verify vector network multipath ability and its effect. It proves the feasibility of the gradual integration of vector network and existing network technology. On the one hand, the vector network mobile terminal multi-connected communication platform, on the one hand, provides another network layer solution for real-time information communication. Achieve the purpose of soft switching in the case of transparent user operation, and provide a theoretical possibility for enhancing the robustness, stability and network performance of network communication. The research result of this paper is a practice of the integration of vector network system and IP network system, which is an important step in the application and popularization of vector network theory and technology.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

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