一体化标识网络中映射缓存一致性研究

摘要

随着信息互联技术的飞速发展，互联网的规模正在稳健地扩大，给人们带来更多便捷的同时，也因其原始设计的缺陷带来了各式各样的弊端，出现了可扩展性差，安全性差，移动性差等种种问题。为了解决传统互联网存在的这些问题，国内外众多机构都致力于下一代互联网的研究，其中一种主流思想就是将身份与位置分离开来。北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室提出了一体化标识网络的概念，采用身份与位置分离的思想将终端的身份信息和位置信息隔离开来，用接入标识表示终端的身份信息，用路由标识表示终端的位置信息，通过映射系统来实现相关信息的存储和查询功能。
　　本文基于一体化标识网络，根据现有映射系统的映射缓存信息一致性较弱等缺点，对现有的分布式映射系统进行改进设计，通过设计进程间通信完善映射信息的发布和恢复过程后，在此一体化标识网络下，用映射服务器来对接入交换路由器中远端映射缓存表中缓存的映射关系进行控制，设计一种保证映射缓存强一致性的机制。
　　本文首先对身份与位置分离网络的映射系统的背景进行讨论，然后对一体化标识网络的架构原理，工作实体以及通信流程进行详细的讲解。在完善一体化标识网络中归属域信息发布和恢复的前提下，针对映射信息查询过程中的缓存一致性信息查询，设计具体的工作流程和解析机制，对缓存查询解析模块和缓存处理模块这两个一致性模块进行设计，并在代码上进行了实现，同时对各个功能模块进行功能性测试，验证了归属域信息的自动发布和恢复，以及缓存的时效性，并对缓存的弱一致性和强一致性进行了性能的对比，提出了强一致性的必要性。最后对全文工作进行了分析与总结，并对后续的工作进行了展望。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 身份与位置分离网络

1．2．2 映射系统

1．3 论文主要工作

2 一体化标识网络架构与原理

2．1 一体化标识网络

2．1．1 一体化标识网络基本架构

2．1．2 一体化标识网络的基本原理

2．2 分布式映射系统

2．3 本章小结

3 映射缓存一致性机制设计

3．1 机制总体设计

3．1．1 需求分析

3．1．2 功能概述

3．2 映射缓存一致性设计

3．2．1 归属域信息发布流程设计

3．2．2 缓存信息维护和解析机制

3．2．3 缓存信息一致性流程设计

3．3 本章小结

4 映射缓存一致性机制实现

4．1 归属域信息发布实现

4．1．1 实现思想

4．1．2 主要数据结构

4．1．3 模块实现

4．2 映射缓存一致性实现

4．2．1 缓存查询解析模块

4．2．2 缓存处理模块

4．3 本章小结

5 系统测试与分析

5．1 测试环境

5．2 归属域信息发布功能性测试

5．3 缓存一致性功能测试

5．4 缓存一致性数值分析

5．5 本章小结

6 总结与展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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