構(gòu)件化軟件路由器體系結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用.pdf

1、未來互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)需要得到大規(guī)模部署和驗證。路由器是組成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的核心設(shè)備，解決互聯(lián)網(wǎng)在安全可信、服務(wù)質(zhì)量、移動管理、大規(guī)模路由等方面存在的問題采用的主要的機制、方法、協(xié)議最終都會在路由器上實現(xiàn)。軟件路由器通常作為互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的實驗平臺，因此支持互聯(lián)網(wǎng)新機制部署的軟件路由器對互聯(lián)網(wǎng)實驗具有重要意義。
　　然而現(xiàn)有軟件路由器的緊耦合架構(gòu)通常會帶來接口定義復(fù)雜、不支持分工合作開發(fā)及平臺遷移能力差等實際問題，從而造成軟件路由器可擴

2、展性較差、開發(fā)難度較大及部署代價較高，影響下一代互聯(lián)網(wǎng)實驗的研究進展。
　　本文對松耦合的軟件路由器進行研究，主要工作和創(chuàng)新點包括：
　　1.提出了一種新型的軟件路由器體系結(jié)構(gòu)——MagicRouter。MagicRouter采用松耦合的構(gòu)件化實現(xiàn)方法，基于用戶空間獨立的進程實現(xiàn)路由器轉(zhuǎn)發(fā)和控制平面的各種功能，創(chuàng)新性地建立了以核心交換為基礎(chǔ)的軟件路由器模型；提出一種軟件路由器的概念模型——虛擬對象空間(VOS, Virtua

3、l Object Space），為MagicRouter進程間交互提供良好的訪問抽象；設(shè)計并優(yōu)化了MagicRouter體系結(jié)構(gòu)下的分組轉(zhuǎn)發(fā)流程。
　　2.對MagicRouter的實現(xiàn)模型進行了詳細設(shè)計。設(shè)計了MagicRouter核心進程的多線程核心交換機制，有效降低軟件路由器模塊間耦合度，并且能夠提供清晰的路由器內(nèi)部消息交互過程，有利于實驗調(diào)試工作的進行；基于VOS定義了明確的模塊間交互接口和具有可擴展性的消息結(jié)構(gòu)，降低了在

4、該路由器架構(gòu)下進行新技術(shù)實驗的難度。
　　3.實現(xiàn)了MagicRouter架構(gòu)下IPv4路由器原型MagicRouter Beta，并對該路由器進行測試評價。結(jié)果表明基于核心交換機制實現(xiàn)的松耦合軟件路由器MagicRouter Beta可以較理想的效率完成IPv4路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。
　　綜上所述，本文對軟件路由器進行了深入的研究，提出了基于構(gòu)件化可重構(gòu)的軟件路由器模型，具有易開發(fā)、可擴展、易部署等優(yōu)點，對于互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的