一体化网络分布式多路径传输研究

摘要

传统网络的原始设计方案存在着移动性、安全性方面的问题，一种网络支持一种主要服务的解耦模式也无法满足网络及服务的多样性需求。同时，在传输层面和服务层面均存在网络资源利用严重失衡的问题，例如，部分链路满负荷运行，空闲链路没有得到充分利用；文件数据集中于服务器，导致服务器负载过重，网络拥塞情况日益严重。
　　一体化网络采用全新的网络体系结构，将网络划分为网络与服务两个层面，提出接入标识、交换路由标识、服务标识和连接标识的概念及其映射理论，能够从根本上解决现有网络在移动性、安全性方面的不足，实现网络的可控可管。
　　本文依托国家973计划课题“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”，深入研究了一体化网络体系架构，多路径并行传输以及分布式应用技术，基于服务标识到连接标识的一对多映射过程，设计并实现了分布式多路径并行传输系统。该系统能够在服务层面实现分布式通信的应用，在传输层面实现多条路径并行传输，充分利用网络中各个节点进行资源共享，同时提高了数据传输效率。
　　本文设计的分布式多路径系统主要分为面向节点通信和面向Tracker服务器通信两部分，在面向节点通信部分，设计了初始化模块对节点状态参数进行检查，数据多路径传输模块完成节点之间SCTP多路径通信的建立、维护与关闭，阻塞机制模块完成对通信节点的优化选择；在面向Tracker服务器的通信部分，设计了初始化模块对通信接口进行初始配置，轮询检查模块判断与Tracker的通信状态，元信息文件模块生成并解析用于连接Tracker服务器的元信息文件。本文首先实现了内核对SCTP多路径并行传输的支持，在此基础上，对设计中的各个模块进行了实现，并对实现过程中的关键流程给出了详细步骤和代码说明。
　　最后本文搭建实际环境对系统进行测试，通过对通信过程中数据包的分析，证明了系统设计方案功能上的可行性，并对比传统网络中数据传输速率，对系统性能进行了验证。文章的结尾总结了全文的工作，并对后续工作进行了展望。