構(gòu)件化軟件路由器體系結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用.pdf

1、未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)需要得到大規(guī)模部署和驗(yàn)證。路由器是組成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的核心設(shè)備，解決互聯(lián)網(wǎng)在安全可信、服務(wù)質(zhì)量、移動(dòng)管理、大規(guī)模路由等方面存在的問(wèn)題采用的主要的機(jī)制、方法、協(xié)議最終都會(huì)在路由器上實(shí)現(xiàn)。軟件路由器通常作為互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，因此支持互聯(lián)網(wǎng)新機(jī)制部署的軟件路由器對(duì)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)具有重要意義。
　　然而現(xiàn)有軟件路由器的緊耦合架構(gòu)通常會(huì)帶來(lái)接口定義復(fù)雜、不支持分工合作開發(fā)及平臺(tái)遷移能力差等實(shí)際問(wèn)題，從而造成軟件路由器可擴(kuò)

2、展性較差、開發(fā)難度較大及部署代價(jià)較高，影響下一代互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的研究進(jìn)展。
　　本文對(duì)松耦合的軟件路由器進(jìn)行研究，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　1.提出了一種新型的軟件路由器體系結(jié)構(gòu)——MagicRouter。MagicRouter采用松耦合的構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)方法，基于用戶空間獨(dú)立的進(jìn)程實(shí)現(xiàn)路由器轉(zhuǎn)發(fā)和控制平面的各種功能，創(chuàng)新性地建立了以核心交換為基礎(chǔ)的軟件路由器模型；提出一種軟件路由器的概念模型——虛擬對(duì)象空間(VOS, Virtua

3、l Object Space），為MagicRouter進(jìn)程間交互提供良好的訪問(wèn)抽象；設(shè)計(jì)并優(yōu)化了MagicRouter體系結(jié)構(gòu)下的分組轉(zhuǎn)發(fā)流程。
　　2.對(duì)MagicRouter的實(shí)現(xiàn)模型進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了MagicRouter核心進(jìn)程的多線程核心交換機(jī)制，有效降低軟件路由器模塊間耦合度，并且能夠提供清晰的路由器內(nèi)部消息交互過(guò)程，有利于實(shí)驗(yàn)調(diào)試工作的進(jìn)行；基于VOS定義了明確的模塊間交互接口和具有可擴(kuò)展性的消息結(jié)構(gòu)，降低了在

4、該路由器架構(gòu)下進(jìn)行新技術(shù)實(shí)驗(yàn)的難度。
　　3.實(shí)現(xiàn)了MagicRouter架構(gòu)下IPv4路由器原型MagicRouter Beta，并對(duì)該路由器進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)。結(jié)果表明基于核心交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)的松耦合軟件路由器MagicRouter Beta可以較理想的效率完成IPv4路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。
　　綜上所述，本文對(duì)軟件路由器進(jìn)行了深入的研究，提出了基于構(gòu)件化可重構(gòu)的軟件路由器模型，具有易開發(fā)、可擴(kuò)展、易部署等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的