江颖洁[1]2014年在《基于FPGA的安全通信接口的设计与实现》文中研究表明随着铁路运行速度的提升,铁路安全运行的重要性也日益增长。本文使用FPGA实现安全通信接口,包含了CAN芯片的配置与控制以及中国铁路安全协议RSSP的应用两部分内容,具有较高的工程应用价值。本课题主要完成的工作内容如下：首先用FPGA实现CAN协议。CAN总线是唯一具有国际标准的现场总线,与其他常用总线对比,在稳定性、实时性和通用性方面均有优势。比起其他CAN芯片,本文选用的MCP2515具有低成本和封装小的优点,但由于其特有的SPI方式造成软件实现的较高复杂度。本文克服了这一难点,根据“自底而上”的方法分叁个层次对CAN接口进行设计和仿真。然后用FPGA设计和实现了RSSP-I协议。RSSP-I是铁路信号安全协议,用于铁路的封闭网络。由于RSSP-I协议在现阶段仅应用于列车控制中心之间通信,通常使用高级语言实现,而本文用verilog语言和FPGA平台完成的RSSP-I协议实现扩展了该协议的应用场景,具有独创性和研究价值。本文从发送端和接收端两个角度给出实现通信帧协议的设计,在设计完成后对正常通信和各种异常通信做出仿真,并分析仿真波形。完成以上两个协议的独立设计后,本文最后将CAN接口结合到RSSP-I协议中,并通过Signaltap工具调试完善整个程序。测试结果表明本文完成了设计要求,系统能达到预期的通信效果。
张坤赤[2]2005年在《基于Linux的MPLS协议转发研究与实现》文中指出MPLS (MultiProtocol Label Switching,多协议标记交换)是随着Internet的发展而涌现出来的网络新技术的一种。MPLS利用简单的定长的标记将传统网络层中复杂、灵活的路由协议与数据链路层廉价高速的交换硬件很好地结合起来。它推动了当代Internet体系结构的发展,成为当前研究和应用的热点。 MPLS主要包括密切联系的两部分:控制协议和转发功能。控制协议用于标记分发,主要有LDP(Label Distribution Protocol,标记分发)协议。转发功能负责接收和发送MPLS分组。本文重点研究MPLS的转发功能及其在linux系统上的实现。 论文首先对MPLS体系结构进行系统的介绍,对linux环境网络功能的实现方法做了深入分析,设计了MPLS转发功能主要实现模块及其与LDP控制协议的交互关系。定义了关键数据结构及其操作例程。基于GNU linux操作系统在多网卡微机上实现了MPLS转发功能,开展了与控制协议的联调实验,并进行了系统功能测试、性能测试和互操作测试。论文还对在基于网络处理器的高性能路由器上如何实现MPLS的相关技术进行了研究。 GNU的Linux操作系统的普及使我们可以在安装了Linux系统的多网卡微机上对MPLS转发功能进行研究和实现。 本文研究MPLS转发功能及其在Linux系统上的实现。具体包括对Linux系统网络实现方式和MPLS体系结构及转发功能的详细分析,以及对MPLS转发功能在Linux操作系统上实现的详细阐述。该实现是在以太网环境中IPv4协议下完成的。 如何设计相应的软件结构以及数据结构来将MPLS体系结构RFC文档中描述转发基本功能在实际的Linux系统上实现是本文研究的重点。这些方法也可以在基于其它操作系统实现MPLS转发功能时得到应用。
张博海[3]2014年在《MPLS网络中GR技术测试方案的设计与实现》文中指出互联网的飞速发展，带来网络扩张的同时，也给网络发展带来了更多的挑战，对于网络设备高效、稳定、可靠的需求也提到了一个新的高度。对于各大厂商不仅仅要考虑如何设计高性能的网络设备，更要考虑网络设备本身质量问题。如何测试网络设备的各项性能，成为网络设备生产的一个重要环节。本文的主要内容基于在H3C公司项目经验。首先，从性能、功能性和稳定性叁个方面，提出了MPLS模块中关键技术——GR技术的需求分析，并确定各项性能的测试目标和标准；其次，根据实际测试环境和设备，选择黑盒测试作为GR技术的测试方法和思路；再次，以覆盖GR技术需求、遍及GR性能指标和功能点为原则，设计详细的测试用例；第四，根据测试用例，搭建适合的测试环境，采用VTP测试平台进行设备远程登录与命令配置。第五，在所搭建的测试环境中，严格按照测试用例中的测试步骤，进行手动测试和自动化测试操作；最后，通过多对测试结果和预期结果的对比分析，得出测试结论。MPLS网络中GR技术的测试结果表明，GR技术的功能性和稳定性均能满足用户的需求，为MPLS网络传输提供了可靠稳定的保证。其性能也为用户提供能良好的体验。
张云[4]2018年在《NS3网络模拟器路由协议集成设计与实现》文中提出网络模拟作为一种重要的现代技术,在网络组网、网络协议设计和网络性能优化等方面发挥了重大作用。随着网络技术的不断发展,研究人员也开发出了很多优秀的网络模拟器,NS3网络模拟器就是其中之一。NS3是一个离散事件网络模拟器,主要用于研究和教育用途。同时由于它是免费的开源软件,因此吸引了很多研究者加入到NS3的开发中来。目前,BGP/MPLS VPN组网以其优良的传输性能已被广泛研究与应用,然而,NS3并没有实现BGP/MPLS VPN组网所需的路由协议,无法对使用该协议的网络进行仿真。因此,在目前NS3网络模拟器的基础上,添加实现更多的网络协议就显得尤为重要。但是,目前对于NS3网络协议开发,国内外还鲜有人涉及。因此,本文旨在现有NS3网络模拟器的基础上,分别通过引入第叁方软件包和自主设计开发,将BGP、MPLS等路由协议添加到NS3中。本文的主要工作及所取得的成果如下:1.通过引入第叁方软件包Quagga将BGP协议添加到NS3网络模拟器中,仿真实现了不同自治域间的通信。并且对比了基于全连接、路由反射器和iBGP2的不同路由重分发策略下仿真效率。2.在NS3中完成了对MPLS协议的设计开发。本文参考MPLS协议的RFC文档,详细阐述了MPLS各个基本组件的设计与实现,包括转发等价类(FEC)、下一跳标签转发条目(NHLFE)、转发等价类FEC到NHLFE的映射(FTN)、输入标签映射(ILM)、标签(Label)等。并且设计了相应的用户接口类,完成协议在NS3网络节点中的配置。最后,通过静态配置标签转发表,仿真实现了私有网络间通过骨干网由MPLS转发实现通信的过程。3.在MPLS协议的基础上设计实现LDP协议,完成了标签的动态分发过程。本文设计实现了LDP协议的基本交互过程,包括LDP邻居发现消息、会话建立消息、标签分发消息和错误通知消息,并且详细阐述了不同消息的设计方法。在LDP协议的基础上,参考CR-LDP的实现机制,设计实现了CR-LDP协议的基本功能。最后,通过LDP协议动态分配标签,仿真实现了私有网络间通过骨干网由MPLS转发实现通信的过程。
雷宇[5]2014年在《基于IPv6的自治网络中的路由协议自配置的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着互联网的高速发展,网络正在经历一个前所未有的发展阶段,于此同时网络的覆盖范围也在不断增大。但是从另外一个角度来看,网络的体系结构却没有发生根本变化,只是把新需求以补丁的方式加入到原有网络中去,这样使最初十分简洁的网络变得愈发的复杂,原有网络的这种传统的设计原则已经阻碍了网络的进一步发展。因此,对传统网络体系架构做出根本的改变已变得很有必要。在网络中引入自治化是解决这个问题的手段之一,自治网络就是在网络中实现自配置、自调节、自组织、自优化和自管理等特性,使得网络可以相对于当前的网络状态和网络结构进行动态的自适应调整,从而降低人工干预,大大简化通信的复杂度,提高网络的服务能力,使得网络可以快速处理和适应拓扑、业务、负载等各种变化,增强网络的可扩展性。除此之外,自治的体系结构还要实现网络的可用、可跟踪、可依赖、可预测等目标。本论文首先对自治网络相关技术进行了介绍,提出我们的最终目标是实现一个基于IPv6的自治原型系统并实现路由协议的自配置,进而重点讲述了有关实现自治原型系统的重要技术；之后介绍了对自治原型系统的研究与设计并且得出我们所要实现的是一个基于IPv6的MPLS L3VPN (Multi-Protocol Label Switching Layer3Virtual Private Network)原型系统；接下来详细描述了系统的需求分析,架构设计,以及各个模块的详细设计和实现；最后,对系统进行了测试并对测试结果进行了分析,测试表明了整个系统达到了预期的设计目标。论文最后总结了作者在研究生期间的工作和成果,提出了系统中还存在的一些缺点和问题,并且对未来的工作进行了展望。
彭静[6]2003年在《LDP协议一致性测试研究》文中指出INTERNET的网络规模和用户数量迅猛发展，如何进一步扩展网上运行的业务种类和提高网络的服务质量是目前人们最关心的问题。由于IP技术和ATM技术在这一个问题上都遇到了困难，彼此都需要借助对方以求得进一步发展，所以这两种技术的结合有着必然性。多协议标签交换(MPLS)技术就是为了综合利用网络核心的交换技术和网络边缘的IP路由技术各自的优点而产生的。MPLS的核心技术即是LDP协议。LDP可通过一套简单的核心机制来提供丰富的标记分发及相关处理功能。 协议测试包括3种测试：一致性测试、互操作性测试、性能测试。其中协议一致性测试主要是验证网络产品的协议实现的准确性，判断网络产品的协议实现是否符合协议的国际标准，以保证协议的各种实现版本之间能够互通并进行可靠的通信。因此，一致性测试是协议测试的最基本内容，是其它2种测试的基础。协议测试是保证协议实现性能的有效手段，但是，目前协议测试工作和成果主要集中于数据通信协议测试，对于LDP这样的新协议的测试相对较为薄弱，而且现有的成果也不能很好地体现协议的特点，测试方案也存在某些一些不足。不断涌现出来的新协议测试日益成为科研人员所关注的热点和工程实践的必要环节。 本文首先研究一致性测试理论的基本概念和测试的基本流程，并对TTCN语言作了详细的分析和描述，这是协议测试的指导方法。在深入分析LDP协议的特点，考察现有的路由协议测试的成果的基础上，提出LDP协议应当测试内容和范围以及相应的方法，为整个协议测试设计提供理论上的依据。 根据LDP相关的RFC制订了一套测试案例，这套测试案例的制订依据国际化标准ISO9646提供的一致性测试基本方法和框架。其中包括测试的拓扑结构和采用ISO9646标准推荐的半形式化语言TTCN描述抽象测试集。这套测试集覆盖率高，涵盖RFC 3036中LDP的所有规范定义的测试，TTCN的测试案例的形式化则避免了测试的二义性，由于采用国际标准的流程，因此测试案例也具有良好的通用性。 最后根据本文制订的测试案例在对包括CISCO高档路由器和ZXR10T64高性能路由器测试中，发现了相当数量的LDP实现中的问题和错误，获取了大量技术细节，为开发国产高性能核心路由器中相应模块提供了重要的支持。同时也证实了LDP一致性测试各个环节的有效性。通过LDP的一致性测试实践，为MPLS技术中控制协议这一类协议的测试提供了重要的参考借鉴，在标记分发协议测试理论和方法上进行了有益的探索，为开发适合标记分发协议的测试系统打下了一定的基础。 文章的最后为本文提出的整个协议测试设计工作做了总结，并展望了今后协议测试的发展趋势。
张敏[7]2004年在《基于多协议标记交换技术的IP组播研究与实现》文中认为IP 组播是当前支持点-多点或多点-多点应用主要技术手段,但是传统的IP 组播在可靠性、组播成员的安全管理、异构网络的支持上存在许多不足,因此传统的IP 组播性能较差。然而,被业界认为是当今数据网络领域内最有前途的网络解决方案之一的MPLS 技术,有效地结合了网络第2 层交换和第3 层路由功能,使IP 网络具有面向连接的性质,能极大地提高网络的传输性能。因此利用MPLS 来支持IP 组播,是目前IP 组播研究的一个新思路。然而MPLS 在IP 组播路由支持上也存在很多不足,其主要源于第叁层组播树与第二层标记交换路径LSP 间的映射。本文在IP 组播的研究成果基础上,重点研究了具有组播能力的LSP 建立机制或方案即组播树标记分发协议,其中包括:对当前基于控制消息流驱动的标记分配机制的改进研究,提出了基于汇聚的MPLS 组播标记分发机制,能增强MPLS对组播的支持;讨论了在链路失效与链路恢复时,MPLS 组播树的维护方法,研究了组播标记交换路径的动态处理机制;从增强组播树的可靠性、以及提高在组播LSP 维护中消息通信能力的角度,给出了在Linux 环境下MPLS 组播树标记分发协议M-LDP 的实现;搭建相应的测试实验环境,对实现的MPLS 组播进行主要性能分析。最后利用已实现MPLS 组播平台,进行了QoS 保障的扩展研究,提出一个合理QoS 保障算法,并用前面的实验环境进行仿真分析。
蔡芸芸[8]2008年在《基于MPLS网络的PWE3实现研究》文中指出边缘到边缘的虚线路仿真(Pesudo Wire Emulation Edge-to-Edge,PWE3)是一种在分组交换网络(PSN)上仿效通信功能的机制。它通过虚线路(PW)建立边缘设备间的逻辑连接,然后在虚线路上仿效帧中继、ATM和Ethernet等各种服务。PWE3的功能是在端节点之间建立虚线路并且在各节点之间交换虚线路标识,实现在入节点PE的公网侧接口(物理的或者逻辑的)对具体协议数据报文进行封装,经过封装后的报文通过分组交换网络的隧道进行传输,同时在虚线路边界点具有信令、计时、时序等其他相关信息的管理和控制功能。PWE3技术的成熟和应用,将使得电信运营商在只建设和运营维护一个融合的IP网络的情况下,不仅能够提供传统IP业务,而且也能够提供多种虚拟专线业务。另外,还具有提供统一的网络平台,并且在这个平台上运行各种高回报的业务,同时能够很好的与传统设备兼容等其他技术难以达到的优势。本文对承载PWE3的多协议标签交换网络(MPLS)和PWE3技术的相关内容进行了研究和分析。提出了一种实现边缘到边缘的虚线路仿真技术的完整方案。该方案设计了虚线路(PW)的创建和维护的信令交互过程,以及PW协议报文的封装解封装的处理流程。并且给出了具体的数据结构和算法流程。实现了MPLS隧道承载PWE3的虚线路业务,即各种不同业务(Ethernet、ATM等)的报文能够准确无误的传输到目的地。在传输过程报文不被解析,保证了用户信息的安全性。同时,在网络的链路出现故障时,能够进行故障检测和恢复,保证不出现流量丢失的情况。这种方案能够满足当前和未来的网络需求。
邵书超[9]2006年在《MPLS组播网络的研究与设计》文中研究说明MPLS将网络的第二层交换和第叁层路由结合起来,利用定长的标签对数据进行高速转发。MPLS技术具有IP技术的灵活性和可扩展性、又具有ATM等硬件交换技术的高速性能,同时能提供QoS服务和流量工程功能。使用MPLS技术不仅能解决网络中存在的大量问题,如VPN支持,QoS保证等,还能实现如显式路由、流量工程等新功能,是一种使用广泛的骨干网络技术。组播是一种优化使用网络带宽的路由技术,它能够有效减少骨干网络中的数据流量。MPLS与组播优势互补,MPLS组播网络能对数据进行高速有效的转发。随着移动设备的迅速发展,移动IP技术的应用也逐渐普及,提供基于MPLS网络的移动组播服务具有重要意义。本文的工作是国家863计划“一体化网络服务新技术及新一代网络面向业务的恢复与控制技术研究”(2005AA121540)和华为基金项目“IPv6组播、安全和VPN技术研究”(YJCB2005054RE)的组成部分。论文主要完成的工作如下:首先论述了MPLS组播的产生和研究背景及国内外的研究现状。随后详细描述了MPLS网络的体系结构、重要概念及工作原理。其次介绍了MPLS组播存在的问题及各种现有的解决方案,并重点研究了使用LDP协议扩展(mLDP)实现MPLS组播的技术方案。接着分析了Linux内核对MPLS的支持,并对基于Linux内核的mLDP实现进行了详细的模块划分,并具体的介绍了各模块的设计方法。此外,本文深入研究了MPLS与移动IP技术相结合的机制,以及现有的基于MPLS的移动组播的实现框架,提出了一种基于MPLS的移动组播的切换机制,并分析了该方案的优越性。最后对论文所做的工作进行了总结,且对MPLS组播技术研究方向的下一步工作进行了展望。本文中的基于MPLS的移动组播的切换机制已经申请了国家的专利保护(专利名称:一种移动组播切换的方法及装置;专利受理号:200610066721.8)。
郭晓丹[10]2011年在《MPLS网络中优雅重启与不间断转发技术的研究》文中认为多协议标签交换(MPLS, Multi-protocol Label Switching)技术因具备快速转发、高质量服务、多业务支持等优势,在当前的网络中发挥越来越重要的作用。在运营商、银行、政企网中,MPLS广泛被应用,MPLS网络的高可靠性逐渐成为企业和高校的研究对象。MPLS网络高可靠性主要包括快速的故障恢复、快速的故障检测、数据的不中断转发等方面。标签分发协议(LDP, Label Distribution Protocol)是专为MPLS定制的控制信令协议,普遍适用于MPLS网络。当前的路由器设备硬件也在不断提升其性能,双主控的路由器更广泛应用在网络的关键节点上。路由器主控出现故障的情况下,协议控制层的功能就会受到影响,邻居也会感知到这种问题,协议的振荡就会引起网络振荡。而双主控路由器的出现为此类问题提供了解决条件。本文通过研究几种提高网络高可靠性性能的技术,对提高MPLS网络高可靠性的方法进行了总结。最后基于分布式双主控的路由器,对LDP的优雅重启技术和MPLS的不间断转发技术进行了研究与实现。论文主要取得了以下几个方面的成果:1.实现了一种在分布式双主控路由器上LDP支持优雅重启技术的方法。根据LDP优雅重启的技术规范,通过详细的功能需求分析,设计了自定义的模块注册服务与消息通知方式启动优雅重启,达到主备切换过程中MPLS流量中断流量减少的目的。2.设计了一种在分布式双主控路由器上实现MPLS支持不间断转发技术的方案。根据某厂商设备的体系架构和不间断转发技术的相应规范,设计了此方案。通过监听主用主控上的变化,备用主控实时更新备份信息库,并且通过批量同步和实时同步两种方式,确保信息备份的准确性和完整性。3.提出了一种LDP优雅重启与MPLS不间断转发相结合的实现方法。通过优雅重启技术保证邻居在主备切换后发送相同的标签给重启路由器,不间断转发技术备份主用主控上的标签分配信息,二者结合实现了MPLS网络流量在主备切换期间的不间断转发。
参考文献：
[1]. 基于FPGA的安全通信接口的设计与实现[D]. 江颖洁. 北京邮电大学. 2014
[2]. 基于Linux的MPLS协议转发研究与实现[D]. 张坤赤. 国防科学技术大学. 2005
[3]. MPLS网络中GR技术测试方案的设计与实现[D]. 张博海. 西安电子科技大学. 2014
[4]. NS3网络模拟器路由协议集成设计与实现[D]. 张云. 电子科技大学. 2018
[5]. 基于IPv6的自治网络中的路由协议自配置的设计与实现[D]. 雷宇. 北京邮电大学. 2014
[6]. LDP协议一致性测试研究[D]. 彭静. 武汉科技大学. 2003
[7]. 基于多协议标记交换技术的IP组播研究与实现[D]. 张敏. 电子科技大学. 2004
[8]. 基于MPLS网络的PWE3实现研究[D]. 蔡芸芸. 南京航空航天大学. 2008
[9]. MPLS组播网络的研究与设计[D]. 邵书超. 北京交通大学. 2006
[10]. MPLS网络中优雅重启与不间断转发技术的研究[D]. 郭晓丹. 成都理工大学. 2011
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