主動網(wǎng)絡(luò)在移動IPv6、無線網(wǎng)絡(luò)、移動代理環(huán)境中的協(xié)議與機制研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求不斷發(fā)生變化，要求傳輸?shù)男畔⒎N類越來越多，要求提供的服務(wù)質(zhì)量也越來越高。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的弊端日益突出，甚至限制了網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展。主動網(wǎng)絡(luò)是近年來針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的弊端和不足提出的一種新型的網(wǎng)絡(luò)，作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它允許用戶或第三方軟件開發(fā)商對網(wǎng)絡(luò)進行客戶化編程。這種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)把更多的計算處理任務(wù)放到廉價的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化，加速新技術(shù)、新協(xié)議標準的開發(fā)和應(yīng)用，具有廣闊的前景。它對

2、Internet遺留的問題能提供有效的解決方法，被稱為21世紀的網(wǎng)絡(luò)。主動網(wǎng)絡(luò)的主要特征是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點可動態(tài)編程，因此網(wǎng)絡(luò)的行為、性能可以隨用戶的編程而動態(tài)地變化，適應(yīng)不同應(yīng)用的需要，呈現(xiàn)柔性的特點。 本論文的工作得到國家自然科學(xué)基金(No.90104011，下一代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議模型與機制)的支持，對主動網(wǎng)絡(luò)的原理與特點、主動網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、主動網(wǎng)絡(luò)平臺與仿真、主動網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型進行了詳細的分析和深入的研究。在研究中，我們重點研

3、究如何將主動網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行融合，這樣即兼容延伸了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，又具有主動網(wǎng)絡(luò)的靈活性，不但使得兩種本質(zhì)不同的網(wǎng)絡(luò)相互融合，而且還使得在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中更快、更好地實現(xiàn)該技術(shù)，或者利用該技術(shù)的新特性。這對于網(wǎng)絡(luò)的演化發(fā)展具有非常重要的借鑒意義。 論文主要研究主動網(wǎng)絡(luò)在移動IPv6、無線網(wǎng)絡(luò)、移動代理環(huán)境中的協(xié)議與機制，通過仿真和分析等手段，創(chuàng)新性的進行了如下研究： 近年來，隨著高性能便攜式計算機的使用和無線局域網(wǎng)技術(shù)的進步

4、，移動IP技術(shù)已經(jīng)成為移動通信發(fā)展的必然趨勢，然而互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF提出的移動IPv6協(xié)議在移動切換過程中具有許多缺點，例如切換延時過大，等待時間太長，舊接入路由器的報文緩沖區(qū)容易溢出等。針對IETF制定的移動IPv6協(xié)議在切換過程中所存在的問題，提出一種基于主動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方案來解決這些問題，改善移動IPv6的性能。通過網(wǎng)絡(luò)仿真，證明這種方案具有更多的優(yōu)點和更高的性能。 由于互聯(lián)網(wǎng)用戶呈現(xiàn)出爆炸式增長，無線通信網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展

5、，以及各種便攜式終端大量使用，使得人們在無線環(huán)境下對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求不斷增長。無線通信與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合成為未來無線通信(包括移動通信)發(fā)展的大趨勢。然而，由于無線網(wǎng)絡(luò)的特性使得這種類型的網(wǎng)絡(luò)存在許多問題，例如TCP在這種混合網(wǎng)絡(luò)中性能會下降。針對無線網(wǎng)絡(luò)的特有缺點，提出了一種新的架構(gòu)AWA，以解決無線鏈路的問題；并以一種執(zhí)行環(huán)境為例，來解決無線鏈路的高比特誤碼率(Bit-errorRate)特性和存在的移動切換所導(dǎo)致的TCP在無線環(huán)境中性

6、能下降問題，該方案可以根據(jù)無線鏈路和客戶節(jié)點的特性，自動選擇最適合的TCP，改善無線鏈路上的TCP性能。通過網(wǎng)絡(luò)仿真，證明這種架構(gòu)具有更高的性能和更多的優(yōu)點。 由于移動代理技術(shù)已經(jīng)很成熟，具有廣泛的應(yīng)用，但是移動代理實現(xiàn)在應(yīng)用層，著重于靈活性和更多的功能；在性能和管理方面存在較大的問題，尤其對于所有的業(yè)務(wù)如何構(gòu)建一個通用的平臺比較困難，需要解決這方面的問題。針對移動代理與主動網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合問題，提出了一個通用的架構(gòu)ANMA，解決了當

7、前各種不同實現(xiàn)方案的兼容性問題和互操作性問題。并在此架構(gòu)上給出了一個原型應(yīng)用——主動搜索引擎。這種架構(gòu)對于業(yè)務(wù)具有通用性，更適合于卜一代網(wǎng)絡(luò)，而且更適合應(yīng)用在主動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、移動代理環(huán)境以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。并通過引入應(yīng)用層組播模型，將應(yīng)用層組播和移動代理相結(jié)合，對搜索引擎模型進行改進，提出一種類組播分布式的搜索引擎模型，該搜索引擎模型在完成任務(wù)所需時間和網(wǎng)絡(luò)負載方面具有較好的性能改善和顯著的優(yōu)點，增強了搜索引擎的性能。這種模型非常適合搜索