基于服務(wù)元架構(gòu)的軟件路由器調(diào)度機(jī)制的研究與實現(xiàn).pdf

1、目前，實用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都是層次結(jié)構(gòu)，TCP/IP是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)所使用的主流網(wǎng)絡(luò)體系。由于最初的TCP/IP協(xié)議棧本來就是為了窄帶文本數(shù)據(jù)而開發(fā)的，隨著全球互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)利用和依賴的增加，各種新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不斷涌現(xiàn)，從而對網(wǎng)絡(luò)的性能提出了更高的要求，TCP/IP層次網(wǎng)絡(luò)體系所帶來的矛盾不斷突出。從20世紀(jì)90年代開始，在國際網(wǎng)絡(luò)界就進(jìn)行了許多關(guān)于高性能的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究?，F(xiàn)在對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究主要表現(xiàn)在兩個方面，一個是在T

2、CP/IP體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)。另一種研究就是針對現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的特點，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要，進(jìn)行新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究。
　　由于傳統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存在層間功能重疊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效率低下的問題，本文介紹了一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)——基于服務(wù)元的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)元只提供服務(wù)，不接受服務(wù)，所以避免了層間交互和服務(wù)傳遞的開銷。服務(wù)元不僅能為本節(jié)點應(yīng)用提供服務(wù)，而且不同節(jié)點的服務(wù)元可以合作向某一節(jié)點或整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。因此服務(wù)元網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

3、構(gòu)具有簡潔、可擴(kuò)展和易實現(xiàn)的特點。
　　本文首先分析了服務(wù)元網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的節(jié)點模型，服務(wù)元的定義、分類以及提供的服務(wù)等，并詳細(xì)描述了服務(wù)元軟件路由器的整體框架和各模塊的功能設(shè)計。在服務(wù)元軟件路由器的原型設(shè)計中，我們創(chuàng)新地定義了一個軟件對象——“包處理元”。它是由包處理過程的一項最小操作定義的的實體，它完成最小包處理操作。服務(wù)元軟件路由器由包處理元對象組織構(gòu)成，其配置圖是一個由包處理元對象沿數(shù)據(jù)包流向連接而成的有向圖。該路由器系統(tǒng)的

4、軟件架構(gòu)分為配置程序和包處理元軟件模塊兩部分，配置程序在初始化時將多個包處理元對象按配置圖組織，從而可以根據(jù)不同的需要靈活構(gòu)建各種類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
　　在開發(fā)服務(wù)元軟件路由器的過程中，通過對現(xiàn)有的包調(diào)度算法進(jìn)行分類，分析和比較了各類調(diào)度算法的技術(shù)特點與性能優(yōu)劣，我設(shè)計了服務(wù)元軟件路由器的包調(diào)度機(jī)制。最后在Linux2.2.18內(nèi)核下，采用面向?qū)ο蟮乃枷?，用C++程序開發(fā)語言實現(xiàn)了服務(wù)元軟件路由器中的包優(yōu)先級分類模塊、隊列模塊和包優(yōu)