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随着网络技术的不断发展,网络的服务能力不断的受到新的挑战。一方面在扩展性上,从只要求规模可扩展演变为在规模、安全、性能、服务、功能等的多维可扩展,另一方面,新需求的层出不穷对网络体系的灵活性也提出了更高的要求,网络要能够满足不同应用的各种需要,就要求它能够提供可定制的服务。旧的网络体系结构表现为强分层结构和大量按层次组织的协议。为了满足应用不断增长和变化的需求,系统需要不断增加新的协议和调节层次的结构,这就使系统变的愈加庞大和复杂。因此传统的网络体系结构不能很好的适应将来应用发展带来的变化,新的体系结构研究势在必行。从应用的角度看,网络应用需要的是一个结构稳定,支持低开销的扩展的网络体系结构。目前的网络体系结构不能很好的支持这种扩展性,具体表现为服务的可部署性无法适应服务扩展的需求,即当服务需要扩展或应用对服务的需求发生变更时,服务部署所带来的开销占所有通讯开销的比例较大。因此通过构建一个支持服务可扩展的网络研究平台,从这个角度探索新网络体系结构。
在本论文的工作中,我们通过分析网络中端系统和中间系统的结构发现,网络提供功能和服务的承载者是大量的协议。如果打破原有的分层,从协议中抽取基本的功能组成服务的集合,那么每一个具体的网络行为都可以对应为这个集合的特定子集的偏序,并且网络的扩展性可以归于服务集合的扩展性。这种方式的扩展可以很好的满足网络应用在未来对网络扩展性的要求。
本论文的主要成果包括:初步对现有网络协议进行分解,试图构建能覆盖当前常用网络应用的服务集合。鉴于网络协议功能是一个庞大的集合,在精力和能力有限的情况下,我们从连接等基本服务,安全服务,QoS服务三个方面入手,抽取了一部分常用的网络协议功能进行分解,并在这基础上进行实验;通过提出元服务--服务实例的概念,试图解决服务集合中的元素如何组织并为用户使用的问题。由于我们实现的网络服务有限,这部分只是给出一个简单的模型,用来支持我们的实验;设计一个支持以上结构的网络节点的框架,建立实验的模型。这一部分是论文工作的重点,通过这个实验我们证明了这种服务可扩展网络节点的思路在抽取的网络功能子集下是可以正常工作的,并且能够提供部分传统网络中的网络功能,以满足用户的需要。