新型互联网层级式映射系统的设计与实现

摘要

传统互联网中IP地址既代表了终端节点的身份信息，也隐含了节点在网络中的位置信息，这种IP地址的二义性是导致网络可扩展性差、移动性支持不足的一个主要原因。新型互联网体系架构采用分离映射机制来解除传统IP地址的二义性，而这种分离映射机制迫切需要一套完整的映射系统为新型互联网提供终端节点“身份”与“位置”映射关系的动态更新和查询功能。
　　本文首先分析了与分离映射机制相关的协议标准和国内外的研究现状，总结了新型互联网目前阶段需要解决的问题，提出了适用于新型互联网的一整套层级式映射系统，设计并制订标识映射发布协议和标识映射查询协议用于更新和查询需要的映射关系。
　　然后在上述理论设计的基础上，实验基于Fedora操作系统和国产中标麒麟操作系统成功实现了该层级式映射系统，完成并测试了映射系统的基本功能。为了提升映射服务器的性能和可靠性，给映射表提供容灾备份功能，本论文为映射服务器的映射表设计并实现了多表主从同步以及读写分离的功能，同时采用负载均衡算法让对映射关系的查询请求按需分配在各张同步的映射表中。同时完成了映射服务器硬件与性能的自动化监控服务。
　　论文最后对搭建的层级式映射系统进行功能测试、性能测试以及容灾测试。在功能测试部分通过编写Wireshark插件对映射服务器之间通信过程中的数据包进行捕获分析，证明了该层级式映射系统的可行性;在性能测试部分对映射服务器读取和更新映射表的速度进行测试，列出了当前实验环境中发布和查询映射关系的速度;在容灾测试部分中，模拟映射服务器的某张映射表停止工作，结果证明对映射关系的查询请求可以分摊到服务器的其余从表，证明了负载均衡和灾备功能的可行性。