数字有机体流量调度系统负载均衡及容错机制的设计与实现.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
数字有机体流量调度系统负载均衡及容错机制的设计与实现
姓名:付国为
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:刘心松
20070101
摘要网络用户的增加使得网络地址匮乏。人们对网络质量要求的不断提高,提高一个高速、稳定、安全的网络等等一系列问题成为网络发展的关键。面对上述需求,我们基于教ǹ7⒘思缏酚捎敕植际讲⑿邢低秤谝体的数字有机体流量调度系统。其通过网络地址转换饩鐾绲刂凡蛔的问题,同时具备了一道天然的防火墙。通过多出口和多节点并行工作,有效的提高了系统的负载能力,增强了该设备的灵活性和适应性。同时节点『自俺隹诩相互冗余备份,极大的提高了设备的稳定性和可用性。本文就数字有机体流量调度系统负载均衡及容错两个关键问题进行了深入的讨论,并给出了我们的具体实现,最后给出了几个关键测试的测试过程及测试结果。本文主要贡献以及内容包括:酝绺涸鼐夂透涸氐鞫冉辛松钊氲姆治觯⒍砸延懈涸鼐馑惴ê岢隽艘恢中碌氖屎鲜钟谢辶髁康鞫认低臣袄嗨葡低呈褂玫母涸鼐衡算法。该算法基于负反馈机制,具有开销小、效率高、自适应性和自容猿S玫姆植际浇诘慵觳饣平辛私樯埽诖嘶∩咸岢隽艘恢纸奶检测算法和检查点检测算法相结合的节点检测算法。该算法具有良好的适应性和较高的检测准确性。允钟谢辶髁康鞫认低车墓丶际跫捌涫迪纸辛瞬馐裕霾馐越果并对结果进行了详细的分析。对前面提出负载均衡策略,负载均衡算法及容错机制进行了验证。当今世界已经步入网络时代。网络深入人们的工作、生活、娱乐等方方面面。给现有网络设备带来巨大挑战。能否让网络设备适应逐渐发展的用户需要,能否负载调度模型进行了总结分析。错性四个特点。关键词:路由器,分布式并行系统,涸鼐
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独创性声明关于论文使用授权的说明日期:叫吵年拢本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑月俘日
第一章引言开发背景随着网络技术的飞速发展,计算机网络已经不再是简单的通讯介质,它深入人们工作、生活的各个角落。资源共享、即时通讯、网络电话、网络电视等等一系列网络应用的发展在为人们带来方便的同时也给当前的网络带来了巨大压力。增加网络带宽,提高网络的稳定性,势在必行。路由器是计算机网络的重要组成部分,能否提升路由器的性能成为改善网络质量的关键。从功能上划分,我们可将路由器分为核心层歉杉路由器,分发层笠导路由器和访问层尤级酚善鳌U饫镂颐侵氐闾致劢尤肼酚善鳌接入路由器连接许多终端系统,连接对象较多,但系统相对简单,且数据流量较小,对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连,同时还要求能够支持不同的服务质量。路由器连接的网络系统因能够将机器分成多个碰撞域,所以可以方便的控制一个网络的大小。此外,路由器还可以支持一定的服务等级,至少允许将网络分成多个优先级别。当然,路由器的每端口造价要贵些,在使用之前要求用户进行大量的配置工作。因此,接入路由器的成败就在于是否可提供大量端口且每端口造价很低,是否容易配置,是否支持欠裰С广播和组播等多项功能。很多接入路由器采用硬件路由。这类路由器产品性能好,转发速度快,工作稳常常要重新设计整个硬件电路。目前出现了采用软路由的接入路由器。软件路由器可以运行在机上,不需要考虑硬件平台,同时软件开发的复杂性和成本远远小于硬件开发成本,而且软件的可扩展性和可维护性远远高于硬件。但软件路由器在克服了硬件路由器设计复杂,扩展性不好的问题同时也带来了承载量不足,转发速度慢的问题。软件路由器的特点非常适合做接入路由器,关键点是如何克服软件路由器自身的缺陷。为此我们采用分布并行的设计思想来实现软件路由。单节点处理能力有限,我们使用多个节点并行处理;单出口带宽不足,我们使用多个出口,同时接定,但是设计复杂,开发周期长,灵活性不高,可扩展性不好。增加新的功能,入多个纭U庋行У靥嵘巳砑酚善鞯男阅埽币远喔鲂〈沓隹
主要解决问题全文结构等效出一个大带宽出口,既提高了路由器的有效带宽,又降低了运营商带宽成本。提升了网络的可靠性。我们选择教ㄗ魑N颐锹酚善鞯幕平台对