基于云計(jì)算的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)高速云加速技術(shù)研究.pdf

1、隨著用戶數(shù)量和應(yīng)用數(shù)據(jù)規(guī)模等需求爆炸式增長(zhǎng)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)正在經(jīng)歷從單星中繼、透明轉(zhuǎn)發(fā)、中低容量到多星組網(wǎng)、處理轉(zhuǎn)發(fā)、密集鏈路、超大容量的跨越式發(fā)展階段。與之相對(duì)應(yīng)的是，作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)中樞節(jié)點(diǎn)的地面中心站正朝著支持多星多鏈路、高帶寬傳輸、大容量轉(zhuǎn)發(fā)的方向演進(jìn)，傳統(tǒng)的衛(wèi)星加速設(shè)備無(wú)法滿足星型衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下高并發(fā)用戶的上網(wǎng)需求。圍繞衛(wèi)星通信的特殊需求，針對(duì)這種星型衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中心站下高并發(fā)用戶的上網(wǎng)需求，研究基于云計(jì)算平臺(tái)的高速衛(wèi)星云加速技

2、術(shù)。
　　本文一開始從傳統(tǒng)的衛(wèi)星加速技術(shù)入手，闡述衛(wèi)星信道特點(diǎn)和加速技術(shù)的手段方法，并簡(jiǎn)單說(shuō)明傳統(tǒng)的TCP加速模塊的架構(gòu)設(shè)計(jì)。然后從衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀入手，闡述現(xiàn)有的地面中心站采用的加速處理方式都不能滿足大容量中心站加速處理的問題，所以云加速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
　　研究的內(nèi)容包括基于云加速平臺(tái)的設(shè)計(jì)，在網(wǎng)絡(luò)虛擬化NFV架構(gòu)下，地面中心站中所有的可能存在路由器、接入適配器、IP加速器、應(yīng)用加速器、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)

3、絡(luò)功能的虛擬化。由于在云平臺(tái)中，數(shù)據(jù)的收發(fā)需要經(jīng)過(guò)I/O通道、宿主機(jī)內(nèi)核協(xié)議棧、虛擬化層等多個(gè)處理流程，會(huì)存在大量的系統(tǒng)軟/硬中斷，內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)的上下文切換，內(nèi)核空間與應(yīng)用空間數(shù)據(jù)的拷貝，虛擬化封裝/解封等大量耗費(fèi)CPU的操作，所以需要進(jìn)行云平臺(tái)的高速收發(fā)接口設(shè)計(jì)；因?yàn)門CP加速對(duì)TCP長(zhǎng)連接的串行數(shù)據(jù)處理機(jī)制，所以提出了基于SDN控制器的TCP長(zhǎng)連接的資源調(diào)度問題。最后搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)傳統(tǒng)的加速設(shè)備和云加速平臺(tái)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，驗(yàn)證