计算机网络技术专业毕业论文题目
你是不是在为选计算机网络技术专业毕业论文题目烦恼呢?以下是我为大家整理的关于计算机网络技术专业毕业论文题目，希望大家喜欢!
1. 基于移动互联网下服装品牌的推广及应用研究
2. 基于Spark平台的恶意流量监测分析系统
3. 基于MOOC翻转课堂教学模式的设计与应用研究
4. 一种数字货币系统P2P消息传输机制的设计与实现
5. 基于OpenStack开放云管理平台研究
6. 基于OpenFlow的软件定义网络路由技术研究
7. 未来互联网试验平台若干关键技术研究
8. 基于云计算的海量网络流量数据分析处理及关键算法研究
9. 基于网络化数据分析的社会计算关键问题研究
10. 基于Hadoop的网络流量分析系统的研究与应用
11. 基于支持向量机的移动互联网用户行为偏好研究
12. “网络技术应用”微课程设计与建设
13. 移动互联网环境下用户隐私关注的影响因素及隐私信息扩散规律研究
14. 未来互联网络资源负载均衡研究
15. 面向云数据中心的虚拟机调度机制研究
16. 基于OpenFlow的数据中心网络路由策略研究
17. 云计算环境下资源需求预测与优化配置方法研究
18. 基于多维属性的社会网络信息传播模型研究
19. 基于遗传算法的云计算任务调度算法研究
20. 基于OpenStack开源云平台的网络模型研究
21. SDN控制架构及应用开发的研究和设计
22. 云环境下的资源调度算法研究
23. 异构网络环境下多径并行传输若干关键技术研究
24. OpenFlow网络中QoS管理系统的研究与实现
25. 云协助文件共享与发布系统优化策略研究
26. 大规模数据中心可扩展交换与网络拓扑结构研究
27. 数据中心网络节能路由研究
28. Hadoop集群监控系统的设计与实现
29. 网络虚拟化映射算法研究
30. 软件定义网络分布式控制平台的研究与实现
31. 网络虚拟化资源管理及虚拟网络应用研究
32. 基于流聚类的网络业务识别关键技术研究
33. 基于自适应流抽样测量的网络异常检测技术研究
34. 未来网络虚拟化资源管理机制研究
35. 大规模社会网络中影响最大化问题高效处理技术研究
36. 数据中心网络的流量管理和优化问题研究
37. 云计算环境下基于虚拟网络的资源分配技术研究
38. 基于用户行为分析的精确营销系统设计与实现
39. P2P网络中基于博弈算法的优化技术研究
40. 基于灰色神经网络模型的网络流量预测算法研究
41. 基于KNN算法的Android应用异常检测技术研究
42. 基于macvlan的Docker容器网络系统的设计与实现
43. 基于容器云平台的网络资源管理与配置系统设计与实现
44. 基于OpenStack的SDN仿真网络的研究
45. 一个基于云平台的智慧校园数据中心的设计与实现
46. 基于SDN的数据中心网络流量调度与负载均衡研究
47. 软件定义网络(SDN)网络管理关键技术研究
48. 基于SDN的数据中心网络动态负载均衡研究
49. 基于移动智能终端的医疗服务系统设计与实现
50. 基于SDN的网络流量控制模型设计与研究
51. 《计算机网络》课程移动学习网站的设计与开发
52. 数据挖掘技术在网络教学中的应用研究
53. 移动互联网即时通讯产品的用户体验要素研究
54. 基于SDN的负载均衡节能技术研究
55. 基于SDN和OpenFlow的流量分析系统的研究与设计
56. 基于SDN的网络资源虚拟化的研究与设计
57. SDN中面向北向的`控制器关键技术的研究
58. 基于SDN的网络流量工程研究
59. 基于博弈论的云计算资源调度方法研究
60. 基于Hadoop的分布式网络爬虫系统的研究与实现
61. 一种基于SDN的IP骨干网流量调度方案的研究与实现
62. 基于软件定义网络的WLAN中DDoS攻击检测和防护
63. 基于SDN的集群控制器负载均衡的研究
64. 基于大数据的网络用户行为分析
65. 基于机器学习的P2P网络流分类研究
66. 移动互联网用户生成内容动机分析与质量评价研究
67. 基于大数据的网络恶意流量分析系统的设计与实现
68. 面向SDN的流量调度技术研究
69. 基于P2P的小额借贷融资平台的设计与实现
70. 基于移动互联网的智慧校园应用研究
71. 内容中心网络建模与内容放置问题研究
72. 分布式移动性管理架构下的资源优化机制研究
73. 基于模糊综合评价的P2P网络流量优化方法研究
74. 面向新型互联网架构的移动性管理关键技术研究
75. 虚拟网络映射策略与算法研究
76. 互联网流量特征智能提取关键技术研究
77. 云环境下基于随机优化的动态资源调度研究
78. OpenFlow网络中虚拟化机制的研究与实现
79. 基于时间相关的网络流量建模与预测研究
80. B2C电子商务物流网络优化技术的研究与实现
81. 基于SDN的信息网络的设计与实现
82. 基于网络编码的数据通信技术研究
83. 计算机网络可靠性分析与设计
84. 基于OpenFlow的分布式网络中负载均衡路由的研究
85. 城市电子商务物流网络优化设计与系统实现
86. 基于分形的网络流量分析及异常检测技术研究
87. 网络虚拟化环境下的网络资源分配与故障诊断技术
88. 基于中国互联网的P2P-VoIP系统网络域若干关键技术研究
89. 网络流量模型化与拥塞控制研究
90. 计算机网络脆弱性评估方法研究
91. Hadoop云平台下调度算法的研究
92. 网络虚拟化环境下资源管理关键技术研究
93. 高性能网络虚拟化技术研究
94. 互联网流量识别技术研究
95. 虚拟网络映射机制与算法研究
96. 基于业务体验的无线资源管理策略研究
97. 移动互联网络安全认证及安全应用中若干关键技术研究
98. 基于DHT的分布式网络中负载均衡机制及其安全性的研究
99. 高速复杂网络环境下异常流量检测技术研究
100. 基于移动互联网技术的移动图书馆系统研建
101. 基于连接度量的社区发现研究
102. 面向可信计算的分布式故障检测系统研究
103. 社会化媒体内容关注度分析与建模方法研究
104. P2P资源共享系统中的资源定位研究
105. 基于Flash的三维WebGIS可视化研究
106. P2P应用中的用户行为与系统性能研究
107. 基于MongoDB的云监控设计与应用
108. 基于流量监测的网络用户行为分析
109. 移动社交网络平台的研究与实现
110. 基于 Android 系统的 Camera 模块设计和实现
111. 基于Android定制的Lephone系统设计与实现
112. 云计算环境下资源负载均衡调度算法研究
113. 集群负载均衡关键技术研究
114. 云环境下作业调度算法研究与实现
115. 移动互联网终端界面设计研究
116. 云计算中的网络拓扑设计和Hadoop平台研究
117. pc集群作业调度算法研究
118. 内容中心网络网内缓存策略研究
119. 内容中心网络的路由转发机制研究
120. 学习分析技术在网络课程学习中的应用实践研究
计算机毕业论文题目推荐如下：基于SpringBoot的个性化学习系统设计与实现。基于web的疫情期间物资分配管理系统的设计与实现。基于python的成都市二手房数据可视化系统的设计 基于SpringBoot的电子秤串口称重系统的设计与实现 基于Java的疫情防控服务平台的设计与实现 基于Web的开源协会服务平台的设计与实现 基于ssm的汽车租赁平台的设计与开发
基于Java的同城临期视频平台的设计与开发。基于SpringBoot的协同过滤就业系统的设计与实现。基于SpringMVC的互联网招聘求职网站的设计与实现。基于SrpingBoot+react的资源登记分享网站的设计与实现。基于Springboot的在线教育平台设计与实现。基于Springboot的货物管理系统的设计与实现
基于Springboot的医疗管理系统的设计与实现。基于Springboot的校园快递管理平台的设计与实现。基于Springboot的博课系统的设计与实现。基于web应用的互助型旅游网站系统开发基于SpringBoot的沉浸式在线视频学习系统设计与实现。基于Springboot的预约挂号系统的设计与实现。基于python的新冠疫情数据分析系统的设计与开发。
学术堂整理了十五个简单好写的毕业论文题目，供大家选择：1.计算机网络信息安全及其防护对策2.计算机网络犯罪对刑事诉讼的挑战与制度应对3.提高计算机网络可靠性的方法研究4.浅析计算机网络安全防范措施5.计算机网络安全问题及其防范措施6.创客教育视野下“计算机网络”课程实验设计7.计算机网络课程中的项目式实验教学8.计算机网络信息安全及防护策略研究9.浅谈计算机网络安全问题及其对策10.计算机网络中学生间社会性交互的规律11.计算机网络路由研究综述12.计算机网络实践教学体系与能力培养13.计算机网络信息管理及其安全防护策略14.计算机网络安全的研究与探讨15.计算机网络攻防建模仿真研究综述
学术堂整理了十五个好写的计算机科学与技术专业毕业论文题目供大家进行参考：1、多媒体课件开发工具对比研究2、信息技术教学方法研究3、中小学信息技术课程标准研究4、网络环境下教学评价系统研究5、利用网络技术支持课堂教学改革6、网络环境下教与学的研究与实现7、小学信息技术课程教学内容与方法探讨8、基于FLASH的多媒体课件设计与开发9、中学信息技术教育对学生文化素养的影响现状与对策10、新课程改革下中学信息技术课改情况调查分析11、信息技术环境下的教师素质和能力、角色与地位12、信息技术与课程整合的研究13、中学新课程对信息技术教师的素质要求研究14、多媒体课件或网络课件制作15、多媒体教学软件的设计与制作
学术堂整理了十五个简单好写的毕业论文题目，供大家选择：1.计算机网络信息安全及其防护对策2.计算机网络犯罪对刑事诉讼的挑战与制度应对3.提高计算机网络可靠性的方法研究4.浅析计算机网络安全防范措施5.计算机网络安全问题及其防范措施6.创客教育视野下“计算机网络”课程实验设计7.计算机网络课程中的项目式实验教学8.计算机网络信息安全及防护策略研究9.浅谈计算机网络安全问题及其对策10.计算机网络中学生间社会性交互的规律11.计算机网络路由研究综述12.计算机网络实践教学体系与能力培养13.计算机网络信息管理及其安全防护策略14.计算机网络安全的研究与探讨15.计算机网络攻防建模仿真研究综述
我建议你选择：3.基于SEAM的医院统计分析系统4.基于FLEX的出生缺陷数据挖掘系统WebGIS系统的设计与实现其中之一，上面2个太注重于研究，后面2个更重于实际应用，这样的题目不仅更容易找到实际的资料，而且你做的课题更适合你找工作写到简历里去。第三个题目我觉得对于计算机专业的人来说比第4个更简单一点，这个的难点主要在你对于医院统计分析的功能设计上，这方面的源码你很容易找到，你可以去:里找，实在不愿意费时，你找个进销存的软件功能改改也能凑合及格，而且这样题目的毕业论文很多，你写论文的参考资料也多。第四个题目涉及到了webgis系统，这个的难点是你不太容易找到嵌入的平台，因为很多该类的都是商用的，我以前接触过一个开源的软件叫，你百度一下，很多地方有下载，如果这个课题做好了，以后面向的企业又会多很多。呵呵，课题主要还是看自己兴趣了，你可以针对你自己以后想切入的行业去想毕业题目，做好的毕业设计可以当做你的作品，这样给你的帮助更大，而且兴趣高的话你的毕业设计才会做得更棒，如果有啥可以给我留言
计算机论文题目
随着大科学时代的到来及科技水平的高速发展，计算机科学与技术已经渗透到我国经济、社会的各个领域，这些都有利于全球经济的发展，还极大地推动了社会的进步，
1、基于物联网的煤矿井下监测网络平台关键技术研究
2、基于抽象状态自动机和π演算的UML动态语义研究
3、基于多种数据源的中文知识图谱构建方法研究
4、基于矩阵化特征表示和Ho-Kashyap算法的分类器设计方法研究
5、基于博弈论的云计算资源调度方法研究
6、基于合约的泛型Web服务组合与选择研究
7、本体支持的Web服务智能协商和监测机制研究
8、基于神经网络的不平衡数据分类方法研究
9、基于内容的图像检索与推荐技术研究
10、物联网技术及其在监管场所中的应用
11、移动图书馆的研发与实现
12、图书馆联机公共目录查询系统的研究与实现
13、基于O2O模式的外卖订餐系统
14、网络时代个人数据与隐私保护的调查分析
15、微信公众平台CMS的设计与实现
16、环保部门语义链网络图形化呈现系统
17、BS结构计量信息管理系统设计与研究
18、基于上下文的天然气改质分析控制系统的设计与实现
19、基于增量学习和特征融合的多摄像机协作监控系统目标匹配方法研究
20、无线自组网络密钥管理及认证技术的研究
21、基于CDMI的云存储框架技术研究
22、磨损均衡在提高SSD使用寿命中的应用与改进
23、基于.NET的物流管理软件的设计与实现
24、车站商铺信息管理系统设计与实现
25、元数据模型驱动的合同管理系统的设计与实现
26、安睡宝供应与销售客户数据管理与分析系统
27、基于OpenCV的人脸检测与跟踪算法研究
28、基于PHP的负载均衡技术的研究与改进
29、协同药物研发平台的构建及其信任机制研究
30、光纤网络资源的智能化管理方法研究
31、基于差异同步的云存储研究和实践
32、基于Swift的云存储产品优化及云计算虚拟机调度算法研究
33、基于Hadoop的重复数据删除技术研究
34、中文微博情绪分析技术研究
35、基于协议代理的内控堡垒主机的设计与实现
36、公交车辆保修信息系统的研究与设计
37、基于移动互联网的光纤网络管理系统设计与开发
38、基于云平台的展馆综合管理系统
39、面向列表型知识库的组织机构实体链接方法研究
40、Real-time Hand Gesture Recognition by Using Geometric Feature
41、基于事件的社交网络核心节点挖掘算法的研究与应用
42、线性判别式的比较与优化方法研究
43、面向日志分类的蚁群聚类算法研究
44、基于决策树的数据挖掘技术在电信欠费管理中的应用与研究
45、基于信任关系与主题分析的微博用户推荐技术
46、微博用户兴趣挖掘技术研究
47、面向多源数据的信息抽取方法研究
48、基于本体约束规则与遗传算法的BIM进度计划自动生成研究
49、面向报关行的通关服务软件研究与优化
50、云应用开发框架及云服务推进策略的研究与实践
51、复杂网络社区发现方法以及在网络扰动中的影响
52、空中交通拥挤的识别与预测方法研究
53、基于RTT的端到端网络拥塞控制研究
54、基于体系结构的无线局域网安全弱点研究
55、物联网中的RFID安全协议与可信保障机制研究
56、机器人认知地图创建关键技术研究
57、Web服务网络分析和社区发现研究
58、基于球模型的三维冠状动脉中心线抽取方法研究
59、认知无线网络中频谱分配策略的建模理论与优化方法研究
60、传感器网络关键安全技术研究
61、任务关键系统的软件行为建模与检测技术研究
62、基于多尺度相似学习的图像超分辨率重建算法研究
63、基于服务的信息物理融合系统可信建模与分析
64、电信机房综合管控系统设计与实现
65、粒子群改进算法及在人工神经网络中的应用研究
66、污染源自动监控数据传输标准的研究与应用
67、一种智能力矩限制器的设计与研究
68、移动IPv6切换技术的研究
69、基于移动Ad hoc网络路由协议的改进研究
70、机会网络中基于社会关系的数据转发机制研究
71、嵌入式系统视频会议控制技术的研究与实现
72、基于PML的物联网异构信息聚合技术研究
73、基于移动P2P网络的广播数据访问优化机制研究
74、基于开放业务接入技术的业务移动性管理研究
75、基于AUV的UWSN定位技术的研究
76、基于隐私保护的无线传感网数据融合技术研究
77、基于DIVA模型语音生成和获取中小脑功能及其模型的研究
78、无线网络环境下流媒体传送技术的研究与实现
79、异构云计算平台中节能的任务调度策略研究
80、PRAM模型应用于同步机制的研究
81、云计算平台中虚拟化资源监测与调度关键技术研究
82、云存储系统中副本管理机制的研究
83、嵌入式系统图形用户界面开发技术研究
84、基于多维管理的呼叫中心运行系统技术研究
85、嵌入式系统的流媒体播放器设计与性能优化
86、基于组合双向拍卖的云资源调度算法的研究
87、融入隐私保护的特征选择算法研究
88、济宁一中数字化校园系统的设计与实现
89、移动合作伙伴管理系统的设计与实现
90、黄山市地税局网络开票系统的设计与应用
91、基于语义的领域信息抽取系统
92、基于MMTD的图像拼接方法研究
93、基于关系的垃圾评论检测方法
94、IPv6的过渡技术在终端综合管理系统中的实现与应用
95、基于超声波测距与控制的运动实验平台研发
96、手臂延伸与抓取运动时间协调小脑控制模型的研究
97、位置可视化方法及其应用研究
98、DIVA模型中定时和预测功能的研究
99、基于蚁群的Ad Hoc路由空洞研究
100、基于定向天线的Ad Hoc MAC协议的研究
101、复杂网络社区发现方法以及在网络扰动中的影响
102、空中交通拥挤的识别与预测方法研究
103、基于RTT的端到端网络拥塞控制研究
104、基于体系结构的无线局域网安全弱点研究
105、物联网中的RFID安全协议与可信保障机制研究
106、机器人认知地图创建关键技术研究
107、Web服务网络分析和社区发现研究
108、基于球模型的`三维冠状动脉中心线抽取方法研究
109、认知无线网络中频谱分配策略的建模理论与优化方法研究
110、传感器网络关键安全技术研究
111、任务关键系统的软件行为建模与检测技术研究
112、基于多尺度相似学习的图像超分辨率重建算法研究
113、基于服务的信息物理融合系统可信建模与分析
114、电信机房综合管控系统设计与实现
115、粒子群改进算法及在人工神经网络中的应用研究
116、污染源自动监控数据传输标准的研究与应用
117、一种智能力矩限制器的设计与研究
118、移动IPv6切换技术的研究
119、基于移动Ad hoc网络路由协议的改进研究
120、机会网络中基于社会关系的数据转发机制研究
121、嵌入式系统视频会议控制技术的研究与实现
122、基于PML的物联网异构信息聚合技术研究
123、基于移动P2P网络的广播数据访问优化机制研究
124、基于开放业务接入技术的业务移动性管理研究
125、基于AUV的UWSN定位技术的研究
126、基于隐私保护的无线传感网数据融合技术研究
127、基于DIVA模型语音生成和获取中小脑功能及其模型的研究
128、无线网络环境下流媒体传送技术的研究与实现
129、异构云计算平台中节能的任务调度策略研究
130、PRAM模型应用于同步机制的研究
131、云计算平台中虚拟化资源监测与调度关键技术研究
132、云存储系统中副本管理机制的研究
133、嵌入式系统图形用户界面开发技术研究
134、基于多维管理的呼叫中心运行系统技术研究
135、嵌入式系统的流媒体播放器设计与性能优化
136、基于组合双向拍卖的云资源调度算法的研究
137、融入隐私保护的特征选择算法研究
138、济宁一中数字化校园系统的设计与实现
139、移动合作伙伴管理系统的设计与实现
140、黄山市地税局网络开票系统的设计与应用
141、基于语义的领域信息抽取系统
142、基于MMTD的图像拼接方法研究
143、基于关系的垃圾评论检测方法
144、IPv6的过渡技术在终端综合管理系统中的实现与应用
145、基于超声波测距与控制的运动实验平台研发
146、手臂延伸与抓取运动时间协调小脑控制模型的研究
147、位置可视化方法及其应用研究
148、DIVA模型中定时和预测功能的研究
149、基于蚁群的Ad Hoc路由空洞研究
150、基于定向天线的Ad Hoc MAC协议的研究
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DESIGN AND IMPLEMENTATION OF PRODUCTION PLANNING MANAGEMENT SYSTEM OF SURVEYING AND MAPPING PROJECTKEY WORDS: GIS，Design，Analysis，Application，Management，ProductionABSTRACT:With the development of photogrammetry and spatial information sciences, we have found many new methods to solve the technical problem in surveying and mapping project. But there is a little research on the project management. Traditional management method is complex and time-consuming. Now, we need use new technique to improve the management method for enhancing management level. Taking “National Western Surveying and Mapping Project on 1:50000 Topological Maps Blank Area” as an example, this paper focus on production planning management. The project is remarkable, not only the task and extent is tremendous, but also the staff and stuff are excessive. The Blank Area has atrocious weather and extreme hypsography. All of the conditions increase the project management difficulty. For reasonable planning and logical budget, we designed and realized a production planning management system to give the decision support to the managers. This paper studies the system’s requirement analysis, system structure and function in . INTRODUCTIONNowadays, Geographical Information Systems(GIS) are powerful and useful as means of information, visualization and research tools(Quan Bao,2004). Most GIS software is more suited to providing limited types of output than as a tool to support, at anything other than a superficial level, tactical or strategic decision-making processes. To improve the usefulness of GIS as a decision support tool, two needs are apparent. First, decision-makers require methods that allow them to easily select alternatives across a number of relevant criteria. Second, it is necessary to explicitly recognize that most decision-making processes involve multiple participants. Since problem solving id often characterized by multiple and conflicting objectives, methods that contribute toward more a completely aiding decision system are required.
【英文篇名】 Switch Router Operating System Based on a General Operating System 【下载频次】 ☆ 【作者】 潘登; 徐佩霞; 【英文作者】 PAN Deng; XU Pei xia （Department of Electronic Engineering and Information Science; University of Science and Technology of China; Hefei; 230027; China）; 【作者单位】 中国科学技术大学电子工程与信息科学系; 230027; 【文献出处】 数据采集与处理 , Journal of Data Acquisition & Processing, 编辑部邮箱 2003年 04期 期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊 【中文关键词】 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统; 【英文关键词】 switch router; general operating system; router operating system; 【摘要】 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别 ,从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上 ;同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求 ,为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口 ,从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性 【英文摘要】 A new solution to port general operating systems and their routing software to switch router is presented. The solution shields the architecture difference between traditional router and switch router to application level software, thus it may support general operating system and their routing software on switch router platform. The solution is also considered as requirements of both data communication and control functions. And same ways of the access and control of the router are provied as traditional ro... 【基金】 国家 8 63计划 ( 863 -3 1 7-0 1 -99)资助项目 【DOI】 CNKI:SUN: 【分类号】 【正文快照】 引 言路由器最重要的工作是根据 IP包头和路由、过滤规则转发 IP包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对 IP网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进 ,因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路 看看这一篇 文章编号: 100429037 (2003) 0420450205一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现潘 登, 徐佩霞(中国科学技术大学电子工程与信息科学系, 合肥, 230027)摘要: 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别, 从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上; 同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求, 为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口, 从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性。关键词: 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统中图分类号: TN 915105; TP393 文献标识码:A 基金项目: 国家863 计划(8632317201299) 资助项目 收稿日期: 2003203229; 修订日期: 2003206215Switch Router Operating System Based ona General Operating SystemPA N D eng , X U P ei2x ia(Department of Elect ronic Engineering and Info rmat ion Science,U niversity of Science and Techno logy of Ch ina, Hefei, 230027,Ch ina)Abstract: A new so lu t ion to po rt general operat ing system s and their rou t ing sof tw are tosw itch rou ter is p resen ted. The so lu t ion sh ields the arch itectu re difference betw een t radit ionalrou ter and sw itch rou ter to app licat ion level sof tw are, thu s it may suppo rt general operat ingsystem and their rou t ing sof tw are on sw itch rou ter p latfo rm. The so lu t ion is also con sidered asrequ iremen t s of bo th data commun icat ion and con t ro l funct ion s. A nd same w ays of the accessand con t ro l of the rou ter are p rovied as t radit ional rou ter, so rou t ing sof tw are of the generaloperat ing system may be po rted to sw itch rou ter p latfo rm rap idly w ith the upgradeab lef lex ib ility. P ract ical design app roves that the so lu t ion has a good compat ib ility and f lex ib words: sw itch rou ter; general operat ing system; rou ter operat ing system引 言路由器最重要的工作是根据IP 包头和路由、过滤规则转发IP 包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对IP 网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进, 因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路由器中, 包转发等绝大多数处理已经转移到以端口为中心的硬件中完成, 只有路由规则的生成与维护、网络管理和系统维护等比较复杂的工作仍由软件部分完成。实用中路由器所采用的操作系统可分为三大类: (1) 以Cisco 的IO S 为代表的专用操作系统, 常见于网络骨干节点; (2) 以V xWo rk s 为代表的嵌入式系统, 常见于小型办公ö家用接入设备上; (3)采用通用操作系统的则在骨干节点和用户接入设备上都有这类设备。例如Jun iper 的路由产品就采用L inux 作为操作系统。通用操作系统上的各种路由、网管软件的开发已经有相当长时间, 其功能、性能、稳定性和升级灵活性都很优秀, 但这些软件仍第18卷第4期2003 年12 月数据采集与处理Journal of Data A cquisit ion & P rocessingVo l. 18 No. 4Dec. 2003然是针对传统路由器体系结构开发的, 无法直接应用于新的路由器体系结构。本文提出在通用操作系统的驱动栈中插入一个中间层, 这样对系统内核及和运行在其上的路由、网管等上层软件屏蔽了下层硬件的特殊性, 从而把上层软件和高速硬件平台结合起来。该方案已经应用于高速边缘路由器中, 并表现出了良好的实用性和可扩展性。1 交换式路由器与传统路由器在体系结构上的差别路由器工作在网络的第三层, 其处理工作主要涵盖七层模型中的下三层, 包括: 物理接口处理、数据链路层处理、网络层的路由查找、转发以及队列管理等[1 ]。在传统的路由器体系结构中, 硬件部分只实现物理层的处理, 其余工作需要消耗系统计算资源完成: 包括CPU 周期、内存容量和总线带宽等, 因此性能也受限于这些资源。而在交换式路由器中, 路由处理机仅处理系统维护、路由表维护等少量工作, 数据流的处理都由相对独立的硬件完成, 不再受限于系统计算资源, 因此其性能远优于传统路由器[2 ]。如图1 所示。(a) 传统路由器体系结构(b) 交换式路由器体系结构图1 路由器的逻辑结构 传统路由器和交换式路由器在体系结构方面有明显的区别: 在传统路由器中, 所有的物理接口直接挂接在总线上, 内核可以通过总线直接访问这些接口; 而在交换式路由器中, 只有控制卡是直接挂接在总线上的, 内核必须通过控制卡间接访问各个接口。这导致操作系统内核中代表网络接口的驱动对象的区别: 在传统路由器中, 内核存在若干网络设备驱动对象实例, 每个实例通过总线直接维护一个端口, 为内核及其上面的上层软件提供基本操作支持。而在交换式路由器中, 普通的网络设备驱动对象无法直接维护端口, 也无法支持系统内核和上层软件操作。因此, 交换式路由器体系结构的特殊性使得通用操作系统和上层软件无法直接应用。针对这个问题有两种解决办法: (1) 大量修改内核和各种相关软件的源代码以适应新的体系结构。这种做法存在开发工作量大、周期长、局限性强的缺点, 丧失了使用通用操作系统的灵活性; (2) 在驱动栈中增加一个中间层, 支持普通网络驱动对象所能支持的一切操作, 这样系统内核和上层软件基本上不必修改就可以运行在交换式路由器上。这就是本文所提出的中间层方案。这种方案克服了第一种方法的复杂性, 在保持灵活性的基础上, 可以快速地把通用操作系统及上层软件移植到交换式路由器的硬件平台上。2 中间层设计中间层功能包括数据通信和控制两个方面。从数据通信方面考虑, 每个端口的功能都等效于传统路由器中的一个网络接口, 所以每个物理端口在内核中都应有对应的网络驱动实例。这样才能支持各种上层软件运行, 满足数据通信功能的需要。从控制功能方面考虑, 对上要把每一种可能的逻辑操作映射成硬件操作; 对下要能够和多个设备通信。上层应用包括系统维护、路由软件、网管软件; 下层设备包括处理引擎和端口。控制功能的具体实现和硬件平台有关。考虑到多种应用可能同时操作一个硬件设备, 一种应用也可能同时操作多个设备, 在实现时必须考虑到对于多并发操作的支持。基于上述考虑, 中间层由控制卡驱动模块和若干网络驱动实例组成。在图2 (a, b) 中分别给出了传统路由器的结构与驱动方式以及本文所提出的中间层所处的位置与驱动方式。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现451图2 中间层的位置与驱动方式 控制卡驱动模块作为中间层的核心, 维护控制卡上所有的端口、内存映射、中断和循环缓冲队列资源。它实现了数据通道和控制通道。对下直接驱动控制卡、与各个端口、处理引擎通信; 对上, 一方面通过内核调用陷阱方式提供控制通道接口; 另一方面向虚拟网络驱动实例提供数据通道接口。虚拟网络驱动实例在操作系统内核为各个物理端口实现网络驱动实例。它们工作在控制卡驱动模块的基础上, 并不直接控制硬件, 故称为虚拟网络驱动实例。虚拟网络驱动实例封装控制卡驱动模块提供的数据传输功能, 并为内核和上层软件提供与普通网络驱动实例相同的调用接口。下面分别给出数据通道和控制通道的实现方案。211 数据通道的功能与实现虚拟网络驱动实例和物理端口是一一对应的。内核数据收发的功能包括3 个方面:(1) 发往某虚拟网络驱动实例的数据包应该由其对应端口输出;(2) 这个端口所收到的包也通过该虚拟网络驱动实例向系统内核提交;(3) 中间层也可以对虚拟网络驱动实例进行流控操作, 以避免因拥塞导致数据丢失。注意到图2 (b) 中的交换结构以定长信元交换数据, 其格式如图3 所示, 其中信元头占4 字节, 包括处理引擎号和端口号域。对于收ö发信元, 处理引擎号和端口号分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值。根据图2 (b) 所示的系统结构可知: 由处理引擎号和端口号可以确定端口的物理位置。控制卡驱动模块在其内部的驱动信息数组中维护虚拟网络驱动实例和端口之间的对应关系。图3 数据信元结构发送数据时, 虚拟网络驱动实例从内核网络部分获取待发送的数据, 偕同指向该实例自己的指针一起提交给控制卡驱动模块。一方面, 控制卡驱动模块通过这个指针可以对虚拟网络驱动实例进行流控设置; 另一方面, 控制卡驱动模块根据虚拟网络驱动实例指针查驱动信息表得到目标端口物理位置信息, 包括处理引擎号和端口号。端口物理位置信息将被填充到所有用来承载待发送数据包的信元头中。控制卡驱动模块通过控制卡把信元送到交换结构, 而交换结构和处理引擎分别根据处理引擎号和端口号将信元转发到到目标端口。最后端口从接收到的信元中恢复出原始数据发出。接收数据时, 端口也会将数据拆分到若干信元中逐级上传。考虑到交换结构的循环优先机制, 一个数据包上传的过程可能被来自其他端口的数据抢断。所以控制卡驱动模块对于接收到的信元按源端口位置信息(包括处理引擎号和端口号) 保存到不同的缓冲区中。当接收到该数据包相关的全部信元, 控制驱动模块即可重组该数据, 并根据源端口位置信息查驱动信息表以得到指向该端口对应虚拟网络驱动实例的指针, 进而激活该虚拟网络驱动实例接收数据。虚拟网络驱动实例从控制卡驱动模块中获取数据后, 按照网络驱动的常规方式调用net if- rx 接口向内核提交数据。数据收发实现结构如图4 所示。值得注意的是, 在交换式路由器中, 处理引擎通过交换结构交换的是IP 包; 而通用操作系统中452 数据采集与处理第18 卷图4 数据收发实现结构网络驱动通常处理链路层的帧。即控制卡驱动模块数据通道对上对下的数据格式是不同的。因此, 在发送数据时控制卡驱动模块需要从得到的链路帧中提取IP 包再转发到端口; 而接收数据时则对来自端口的IP 包进行链路帧封装再向上提交。以以太网为例, 需要恢复的包括源和目标站的物理地址、载荷类型和帧校验[3 ]。对于承载IP 包的以太帧, 显然其目标站物理地址和载荷类型[4 ]都是已知的。实现时采用的操作系统是L inux, 通过在虚拟网络驱动源代码中进行设置可以使内核不进行帧校验[5 ]。所以只有源站物理地址未知。如果要求硬件给出真实的源站物理地址, 则增加了硬件的复杂度; 而若在控制卡驱动模块中伪造源物理地址, 则可能导致内核的ARP 管理混乱。为简化硬件设计, 实现时采用了在控制卡驱动模块中伪造源物理地址的办法, 同时修改虚拟网络驱动源代码, 重载帧头处理函数[6 ]。这样内核ARP 表就不受伪造地址的影响, 其获取和刷新通过查询端口ARP 记录实现。212 控制通道的功能与实现控制功能的通信也是基于信元的, 其操作包括维护管理和表同步两类。维护管理主要是进行各种查询, 通常通过若干次双向通信完成。每次通信有效载荷都只有几个字节, 由一个信元即可承载。而表同步则是将上层软件维护的表复制到相关硬件中, 包括ARP 表、路由和分类表等。表同步操作涉及大量数据传输, 需要由多个信元承载。控制功能都是针对设备进行的, 所以在控制ö反馈信元中也必须包括目标设备的物理位置信息。在实际运行期间, 所有的上层应用和设备之间的控制通信复用控制通道, 其特点为:(1) 不同的应用可能同时访问同一设备;(2) 一个应用也可能同时访问多个设备;(3) 同一应用对于同一个设备的操作一般都是顺序的。为支持这种复用操作, 所有承载控制信息和反馈信息的头部除包括目标硬件的物理位置和操作指令外, 还包括命令类型、应用类型信息。控制ö反馈用信元结构如图5 所示。图5 控制ö反馈信元结构图5 中: 处理引擎号和端口号, 确定设备的物理位置; 收ö发信元分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值; 命令码在设备和应用之间定义。每种可能的操作分配一个代码; 应用码在控制卡驱动模块和上层应用之间预定义。每种可能的应用分配一个代码。这些应用包含网管、路由维护、硬件维护和ARP 信息获取等。上层应用通过内核调用陷井( IOCTL ) 发起控制通道操作, 同时给出目标设备物理位置、命令类型代码和应用类型代码。控制卡驱动模块把这些信息填充到控制信元中再将其发往设备。设备把这些代码直接复制到反馈信元中, 再在后面追加上反馈信息。控制卡驱动模块为每一种应用分配一个循环缓冲区, 把收到的反馈根据应用类型排入相应队列中。上层应用从其所对应的循环缓冲区中读取反馈信元, 然后根据信元中的物理位置信息、命令码就可以确定该反馈对应的原始命令, 从而对反馈数据进行适当处理。这样就实现了各种控制功能对控制通道的复用。如图6 所示。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现453图6 控制通信实现结构3 结 论鉴于传统路由器体系结构和交换式路由器体系结构的区别, 通用操作系统及在其上开发的路由软件无法直接应用于交换式路由器。本文提出的中间层方案可以有效地解决这个问题。该方案全面考虑了数据通信和管理维护方面的需求, 为上层提供了与原有模型基本相同的接口, 并使得路由软件在不损失其灵活性和可升级性的条件下直接应用于交换式路由器中。虽然该方案只是在特定的平台和特定的操作系统上得到了实现, 但是不难看出, 这种思路对操作系统并没有特殊的依赖性, 完全可以移植到其他通用操作系统上。本文提出的方案已经在国家863 项目实用化综合接入系统的高速边缘路由器的研制中取得了良好的实际效果。本文为国产高性能路由器的软件开发提出了一种高效快捷的解决方案, 该方案具有良好的应用前景。参考文献:[1 ] Kuro se J F, Ro ss KW. Computer netwo rk ing: a top2dow n app roach featuring the internet [M ]. A ddisonW esley Longman′s P ress, 2001. 332～ 341.[ 2 ] 梁阿磊, 等. 路由器体系结构及其发展[J ]. 小型微型计算机系统, 2001, 8: 943～ 945.[3 ] M edia access cont ro l frame st ructure [S ]. IEEE Std80213, 1998. 36～ 40.[ 4 ] Charles Ho rnig. RFC 894: a standard fo r the t rans2m ission of IP datagram s over Ethernet netwo rk s[S ].198411～ 2.[5 ] Bovet D P. U nderstanding L inux kernel[M ]. O reil2ley P ress, 2002. 683～ 685[ 6 ] Rubini A. L inux device drivers. 2nd edit ion [M ].O r2eilley P ress, 2001. 455～ 458作者简介: 潘 登(19772) , 男, 博士研究生, 研究方向: 网络体系结构、网络安全, E2mail: pandeng@mail. ustc. edu. cn;徐佩霞(19412) , 女, 教授, 博士生导师, 研究方向: 音频视频编码、非线性处理、下一代网络。454 数据采集与处理第18 卷
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