收藏本站
《解放军信息工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

身份与位置标识分离映射解析关键技术研究

张建伟  
【摘要】:日益增加的网络用户数量、多家乡(多归属)接入设计、流量工程以及策略路由等原因,使得网络路由表规模在过去的几年中急剧增大,导致互联网路由与寻址系统正面临着严重的可扩展问题。产生该问题的主要原因之一就是IP地址的语义过载,即在当前互联网体系结构中,IP地址既代表一个合法的互联网用户身份,又标识用户终端在网络中的位置,承载双重语义信息。同时随着新业务的不断出现,人们对移动性的要求越来越高,虽然移动IP的出现,使互联网对移动性的支持有了一定的改进,但是由于IP地址双重身份一直制约移动IP相关技术性能的提升,网络身份与位置标识的分离成为解决互联网中的路由扩展性、移动性支持、安全性等问题的重要基础,身份与位置标识分离映射技术成为当前互联网领域研究的热点之一。 本文研究工作依托于国家973计划重大项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”。该项目提出了一体化可信网络模型,通过引入接入标识和交换路由标识来实现身份和位置的分离。接入标识代表终端的公开身份信息,而交换路由标识代表终端的位置信息;通过身份标识与位置标识的分离映射机制克服传统互联网中由IP地址双重身份带来的种种问题,能够满足新业务对多种接入方式、路由可扩展性、移动性、安全性等方面的需求,实现网络一体化并为用户提供普适服务。身份与位置分离映射机制中最核心的问题是如何实现身份和位置标识之间映射信息的高效解析。 本论文针对映射信息解析的关键技术展开研究,主要解决大规模标识映射信息表项的分布式存储、快速查询、映射关系快速更新问题。主要的研究成果和创新点如下: 1、通过深入研究互联网的初始设计思路,对IP地址既代表用户的身份又标识其网络位置的双重属性问题进行了深入研究和分析,提出了基于映射表项活跃特性的三态多层级分布式映射体系NISMA(Network Identifiers Separating and Mapping based on Activity)来实现网络身份标识与接入位置标识的分离映射。该体系将解析架构分为动态时变层、亚稳态汇聚层和稳态冗余层。描述了NISMA的基本原理,设计了映射信息的生成、扩散和更新流程,并对其性能进行了分析,结果表明所提出的映射体系是合理的。 2、针对NISMA中亚稳态汇聚层标识映射存储问题,基于路由标识(RLOC)空间的层次化可汇聚特点,提出了一种具有网络位置感知能力的标识映射信息存储算法(N3-Chord),设计出网络位置感知的分布式HASH表(NLA-DHT);NLA-DHT选择的映射信息存储位置与网络节点所分配的节点标识之间具有良好的网络拓扑位置一致性,相应地基于NLA-DHT设计的N3-Chord算法具有更好的查询性能,同时满足标识映射存储对网络故障的容错性要求。 3、为了进一步提高映射表项的查询效率,针对动态时变层的映射表项查询优化问题,从标识分离映射网络通信行为的双向交互特性出发,提出一种通信对端对源端标识映射查询行为的定向推送预取策略。同时,基于马尔可夫模型预测标识映射信息重用的概率,提出一种基于标识映射信息生命期的自适应缓存管理算法MRPP,使占网络流量90%的分组都可以通过ASR缓存查找完成映射关系查询,不用到Chord环中节点(映射服务器)进行查找,提高了算法的性能。 4、由于实现了身份标识和位置标识的分离,终端移动切换势必会引起映射表项的更新,为了使更新机制更好地支持终端移动性,提出了一种逆向路由重定向无缝切换方法(RRDSS)。在该方法中,由终端移动到的新ASR向原ASR发送路由重定向消息,该消息会由原ASR根据移动节点的连接信息,向目的节点进行逆向回溯,发送给沿途的节点进行重定向,直到到达原ASR和新ASR的最近公共前继路由器终止。分析表明,该方法切换时延可以满足一体化网络环境下网络实时应用的要求,终端移动节点对这一过程没有感知,能够实现基于NISMA机制的移动终端的快速切换,满足了无缝切换的网络性能需求,大量节省了系统无线接入资源。 本论文针对身份与位置标识分离映射解析提出了基于映射活跃特性的网络标识分离映射体系NISMA,在此基础上提出的N3-Chord映射信息存储算法、定向推送的预取策略、MRPP缓存管理算法、逆向路由重定向的快速切换方法,有望对新一代信息网络特别是移动互联网络的发展与应用起到促进作用。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP393.02

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 贺琛,陈肇雄,黄河燕;Web缓存技术综述[J];小型微型计算机系统;2004年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵申杰,周蓉生,王克军;GSM通信在实时滑坡监控系统中的实现[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年03期
2 金纯;罗祖秋;万宝红;;蓝牙电话系统的容量问题与解决[J];电讯技术;2006年01期
3 彭菊红,赵茂泰,甘良才;短波SFH/GMSK系统差分相位解调方案的性能分析[J];电波科学学报;2004年06期
4 仲元昌;基于MSK的低压电力线通信[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年01期
5 马国瀚,张恂,梁勇;第三代移动通信系统的主流体制和关键技术[J];黄河水利职业技术学院学报;2003年03期
6 宋风龙,刘方爱;网格cache获取资源副本的优化策略[J];计算机工程与应用;2005年22期
7 张震波;杨鹤标;马振华;;基于LRU算法的Web系统缓存机制[J];计算机工程;2006年19期
8 张君,高福祥,谢钢锋,谭春琴;短消息业务系统的设计与实现[J];计算机应用;2003年S1期
9 韩谷静,殷小贡;CDMA移动通信系统反向信道的仿真建模研究[J];计算机仿真;2005年05期
10 宋文姝;张天骐;林孝康;;π/4-DQPSK调制解调技术的仿真及分析[J];计算机仿真;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄涛;杨悦;;地铁无线通信覆盖方式和切换分析[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 池保勇;无线局域网收发机射频前端的CMOS实现[D];清华大学;2003年
2 李锵;蜂窝移动通信系统中功率控制算法的研究[D];天津大学;2003年
3 李勇朝;基于阵列信号处理的空时编码技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 杨波;流媒体系统的关键技术研究[D];北京邮电大学;2006年
5 彭艳兵;TCP宏观平衡性研究[D];东南大学;2006年
6 张翼德;无线蜂窝通信网的容量与资源管理算法研究[D];电子科技大学;2006年
7 魏进武;基于分形的网络流量建模及排队性能研究[D];解放军信息工程大学;2006年
8 吴茜;移动互联网的组播研究[D];清华大学;2006年
9 李领治;选播路由及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸣欣;移动节点移动通信的设计与实现[D];吉林大学;2004年
2 车秀梅;基于三层交换的网络缓存技术研究及仿真[D];太原理工大学;2006年
3 叶海琴;网络个性化推荐模型研究[D];郑州大学;2007年
4 熊伟;移动通信枢纽建筑设计研究[D];重庆大学;2002年
5 朱宁;WCDMA系统上行链路仿真及信道多径参数估计[D];电子科技大学;2003年
6 苏昕;一种MIMO链路方案及关键技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 谭歆;基于Mobile IP的DECT系统接入Internet机制的研究[D];重庆大学;2003年
8 杨春玲;移动交换机的虚拟[D];辽宁工程技术大学;2004年
9 王峰;基于阵列处理技术的空时码研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 霍新整;无线通信中空时编码技术的研究[D];燕山大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 林永旺,张大江,钱华林;一个基于集中管理的协作式Web缓存系统[J];计算机研究与发展;2001年01期
2 刘宏鲲;周涛;;中国城市航空网络的实证研究与分析[J];物理学报;2007年01期
3 王振兴,张彦肖,孙亚民,邬江兴;基于前缀范围对分搜索的高性能路由查找[J];计算机学报;2004年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶开勇,陶洋;Ad Hoc中一种新的路由维护机制[J];计算机应用;2005年10期
2 盛守鹏;;身份与位置标识分离技术研究[J];中国高新技术企业;2007年15期
3 刘叙友;张思东;;基于身份与位置分离策略可选的多宿主研究[J];计算机技术与发展;2010年12期
4 楚宁;周鸣争;强俊;;基于特征选择的无线传感器网络路由标识算法[J];计算机工程与应用;2006年31期
5 吴强;江华;符涛;;移动互联网Naming网络技术的发展[J];电信科学;2011年04期
6 段敏;张锡恩;;基于合并思想和竞争学习思想的聚类新算法[J];计算机工程与设计;2006年09期
7 郭西平;;电厂标识系统KKS在电厂规划设计建设中的应用[J];计算机与信息技术;2010年06期
8 许东晓;蒋铃鸽;何晨;;一种基于位置标识与身份标识分离协议的移动性快速切换方法[J];上海交通大学学报;2010年02期
9 许东晓;蒋铃鸽;;一种新型的位置标识与身份标识分离方法[J];计算机应用与软件;2010年02期
10 张宏科;苏伟;;新网络体系基础研究——一体化网络与普适服务[J];电子学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 韩丽;安玉祥;;KKS编码在火电厂的应用[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
2 李华玲;;MPLS VPN维护管理经验浅谈[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
3 安志国;;KKS编码在广州蓄能水电厂的应用[A];中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会论文集[C];2009年
4 艾真;李玉柏;黎黎;;黑总线路由节点设计[A];四川省通信学会2006年学术年会论文集(二)[C];2006年
5 唐宁;王喜成;;数字信号传输损伤的模拟[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗万明;多穴技术:IPv6生力军[N];计算机世界;2007年
2 本报记者 司建楠;产业化获准 《循环法》护航装备再制造[N];中国工业报;2008年
3 孙寅松 崔彦玲;我市人才市场管理有新规[N];常州日报;2006年
4 实习生 陈仁杰;网络门牌全景图工程启动[N];科技日报;2007年
5 有机办 供稿;实现有机食品转产认证[N];黄南报;2007年
6 缴志远;“小举措”带来“回头客”[N];中华建筑报;2005年
7 马友学 舒丹 张良 记者  陶婧;西湖区清欠工作成绩显著[N];南昌日报;2006年
8 张庆申孙安清;“直电代表”诸多细节待完善[N];法制日报;2008年
9 沈学友;日本信息技术设备EMC认证介绍[N];中国工业报;2003年
10 张雪琳;为运营商的MPLS管理添翼[N];通信产业报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张建伟;身份与位置标识分离映射解析关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 邱峰;一体化标识网络移动性管理关键技术研究[D];北京交通大学;2012年
3 董平;基于身份与位置分离映射的可扩展路由体系研究[D];北京交通大学;2008年
4 吴恒奎;基于DHT的一体化网络标识映射关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
5 江海昇;基于一体化标识网络的多宿终端关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
6 李可;IP网络流量规划关键问题研究[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董亚杰;基于身份标识与位置标识分离的切换技术研究[D];南京邮电大学;2011年
2 孙振斌;向量网位置架构的研究[D];北京交通大学;2009年
3 张宇;基于接入控制的安全网络模型与协议研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 刘思;基于物理拓扑感知的Chord算法研究[D];郑州轻工业学院;2011年
5 马媛;接入路由器缓存映射条目定时器的研究与设置[D];北京交通大学;2012年
6 韩春茂;薄壁壳体位置标识喷印系统开发[D];大连理工大学;2012年
7 罗利军;主机标识协议HIP的实现—基本通信模块[D];电子科技大学;2005年
8 回全超;身份与位置分离体系架构中映射系统安全机制的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
9 张爱华;下一代互联网路由体系架构下映射系统的研究与实现[D];北京邮电大学;2010年
10 陶俊东;主机标识协议的API实现[D];电子科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026