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CDN网络分布式路由技术研究——基于名字路由技术的CND路由

金世杰  
【摘要】: 目前,互联网整体带宽过剩和局部带宽不足的矛盾日渐突出,CDN(内容分发网络)技术的广泛应用为缓解这一矛盾做出了突出的贡献。 CDN是一个建立并覆盖在互联网之上的一层特殊网络,专门用于通过互联网高效传递丰富的多媒体内容。CDN能使网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。因而CDN可以提高互联网中信息流动的效率,从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因造成的“拥塞”,提高用户访问网站的响应速度。本文以CDN网络中的核心功能层——路由层为研究对象,从理论分析和计算机仿真的角度对CDN路由系统的基于名字路由技术进行了深入的研究。 本文的第一章是绪论,简单介绍了CDN技术出现的背景和系统架构。主要叙述了本文的研究意义和主要贡献,给出了本文的框架结构。 在第二章中,主要讨论名字路由技术的INRP协议模块。INRP协议模块负责为用户的内容请求建立路由。我们首先概述了INRP的访问流程,和DNS的主要区别,概述了基于名字路由技术的INRP协议的几个主要功能模块,然后对其中几个主要模块进行了较深入的研究。首先,详细介绍了INRP的帧结构;接着对INRP的报文处理进程进行了细致的分析,它是INRP区别于DNS的标志;然后我们概述了INRP的表驱动路由算法,引入了基于最长名字后缀的匹配模式;路由查找算法是路由耗费的主要组成部分,我们概述了常用的查找算法,并对HASH算法进行了详细的分析讨论,比较了各种算法的仿真性能和特征;然后,概述了名字路由模式下的路由仿真模型,进行了性能仿真。 NBRP协议和INRP协议一起构成了名字路由技术。在第三章中,我们讨论了负责建立和刷新名字路由表的NBRP协议。首先,概述了路由表建立和算法的基本原理以及NBPP在其中的作用;接着详细介绍了NBRP的帧结构;然后,分析了构成NBRP的协议FSM有限状态机;然后,介绍了NBRP路由的相关理论,结合理论和协议原理,对NBRP的路由处理过程进行了详细的分析和讨论,并给出了NBRP的性能仿真结果;NBRP协议由于本地路由策略的影响而造成路由的震荡,我们从提高NBRP的路由稳定性能角度出发,用三节点网络问题模型对NBRP路由进行了仿真,提出了相应的措施;NBRP协议本身安全性能不完善,我们对此进行了详细讨论分析,对协议进行了安全扩展。 浙江大学硕士学位论文 本文第四章从实现的角度出发,对基于名字的CDN路由系统进行整体设计。 首先,给出了路由系统的整体结构,对其中的主模块进行功能说明;然后,我们 介绍了路由主进程和与其交互的系统消息,分析了涉及的路由模块;我们分别给 出了 INRP和 NBRP的功能框图。为了便于理解,我们还给出了 INRP和 NBRP的主 要报文处理流程图,以及 INRP和 NBRP交互的流程图。 最后给出了结论和展望,简要总结了本文的主要工作,指出了CDN的名字路 由系统有待于进一步深入研究的几个方面。


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