基于Linux网关技术的宽带接入应用及其冗余技术研究

摘要

随着互联网的飞速发展，其应用越来越广，有更多的企业、个人用户都需要接入到这个不断发展的网络中，而网关系统作为接入互联网的一个关键节点，用户对其功能和性能都提出了更高的要求。Linux作为一个源代码开放的操作系统，其强大的网络功能和防火墙功能为网关系统的研究提供了一个很好的平台。Linux系统是从内核2.2开始支持高级路由技术的，它提供了策略路由、流量控制等更丰富的功能，配合其内置的防火墙Netfilter，可实现许多专业路由器和防火墙才能实现的高级功能。 本文首先介绍了信源大厦宽带接入网的组网和使用情况，并引出了Linux系统的Netfilter防火墙技术和IProute2高级路由技术，然后再对这两个构建网关系统的关键技术做了深入研究，以这两个技术为基础设计出一套提供双线路接入互联网的Linux网关系统。本文还对网关系统双线路接入的冗余切换功能做了深入研究，得出一种实现线路状态检测和切换的方法。最后，从这些研究结果整合出一套具有冗余线路切换功能的网关系统实现方案，并且根据这个方案搭建了一个实验环境进行验证测试。 本论文的研究创新性地提出了一种在Linux网关服务器上实现互联网冗余连接的方法，能实现流量的负载均衡及故障线路的自动切换功能。本文中的部分方法已经被信源大厦网络系统总体设计方案所采纳，而且实践证明可以用于类似的工程设计中。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 选题背景

1.3 立论依据

1.4 本论文的工作和意义

1.5 本章小结

第二章 相关技术的研究

2.1 Linux下的Netfilter/IPtables防火墙技术

2.1.1 Netfilter

2.1.2 IPtables

2.2 Linux高级路由技术

2.2.1 IProute2下的路由表

2.2.2 IProute2下的路由策略

2.3本章小结

第三章 网关系统整体设计

3.1 设计目标

3.2 功能实现思想

3.3 系统设计

3.3.1 网络拓扑

3.3.2 地址转换

3.3.3 接入线路冗余

3.3.4 系统总体说明

3.4 本章小结

第四章 实验平台的搭建与测试

4.1 实验目标

4.2 实验平台的搭建

4.3 设备配置和说明

4.3.1 路由器的配置和说明

4.3.2 服务器的配置和说明

4.4 实验过程和数据记录

4.4.1 均衡选路实验

4.4.2 线路状态检测和冗余线路切换实验

4.5 实验结果及分析

4.6 工程应用情况简介

4.7 本章小结

结论

参考文献

致谢