專利名稱：一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和壯大，路由可擴(kuò)展問題日益嚴(yán)重核心路由表的指數(shù)級(jí)膨脹和全球路由系統(tǒng)的更新廣泛影響著路由系統(tǒng)的的穩(wěn)定；所述路由可擴(kuò)展問題出現(xiàn)的根本原因是IP地址重載了用戶身份標(biāo)識(shí)、用戶位置標(biāo)識(shí)和用戶路由標(biāo)識(shí)等多重語(yǔ)義；邊緣網(wǎng)絡(luò)要求多宿主、流量工程等原因使大量邊緣路由進(jìn)入核心路由表，與核心網(wǎng)對(duì)路由可聚合的要求相矛盾。分離方案是解決路由可擴(kuò)展問題的有效途徑，其將邊緣網(wǎng)地址從核心路由系統(tǒng)中分離，在全球路由系統(tǒng)中僅根據(jù)核心網(wǎng)地址轉(zhuǎn)發(fā)包；該分離方案的關(guān)鍵技術(shù)之一是在邊緣路由器包轉(zhuǎn)發(fā)前，將包的邊緣網(wǎng)地址映射為核心網(wǎng)地址。目前，已有多種映射機(jī)制被提出，通常，這些映射機(jī)制的常規(guī)性能涉及映射信息的存儲(chǔ)和查詢響應(yīng)等方面；例如，集中式存儲(chǔ)不具備可擴(kuò)展性，而分布式存儲(chǔ)會(huì)帶來查詢延遲、數(shù)據(jù)有效性等問題，因而，映射機(jī)制常規(guī)性能的評(píng)價(jià)變得越來越重要。然而，現(xiàn)有映射機(jī)制的評(píng)價(jià)方法主要針對(duì)封裝路由器(ITR，IngressTunnel Router)局部緩存的性能，或者，局限于IPv4(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第4版，hternet Protocol Version 4)邊緣網(wǎng)地址下的映射機(jī)制，而缺乏對(duì)IPv6 (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版，Internet Protocol Version 6)邊緣網(wǎng)地址下映射機(jī)制常規(guī)性能的評(píng)價(jià)。總之，需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題就是如何能夠?qū)崿F(xiàn)IPv6邊緣網(wǎng)地址下映射機(jī)制的評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)IPv6邊緣網(wǎng)地址下映射機(jī)制常規(guī)功能的評(píng)價(jià)。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理模塊，包括獲取子模塊，用于針對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)，獲取其數(shù)據(jù)包的方向?qū)傩裕晦D(zhuǎn)換子模塊，用于將所述數(shù)據(jù)包從IPv4格式轉(zhuǎn)換為IPv6格式，并發(fā)送至封裝路由器模塊；封裝路由器模塊，包括映射查詢子模塊，用于在接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，判斷緩存中是否命中該數(shù)據(jù)包的映射信息，若否，則向分布式映射系統(tǒng)發(fā)出查詢，并觸發(fā)丟棄子模塊；丟棄子模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)包的方向?qū)傩?，?zhí)行數(shù)據(jù)包的丟棄操作；分布式映射系統(tǒng)模塊，用于根據(jù)實(shí)例化的分布式映射系統(tǒng)，對(duì)所述查詢做出響應(yīng)；記錄模塊，用于獲取并記錄所述封裝路由器模塊的映射緩存命中信息，以及，所述分布式映射系統(tǒng)模塊的查詢響應(yīng)信息。優(yōu)選的，所述獲取子模塊包括地址段獲取單元，用于獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)包所屬邊緣網(wǎng)的地址段；方向?qū)傩垣@取單元，用以判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的源地址和目的地址，若其均屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為邊緣網(wǎng)內(nèi)部通信包，舍棄該數(shù)據(jù)包，若源地址屬于邊緣網(wǎng)地址段而目的地址不屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為出方向數(shù)據(jù)包，舍棄該數(shù)據(jù)包的源地址，若源地址不屬于邊緣網(wǎng)地址段而目的地址屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為入方向數(shù)據(jù)包，舍棄該數(shù)據(jù)包目的地址，以及，若其均不屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為非正常數(shù)據(jù)，舍棄該數(shù)據(jù)包。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換子模塊包括地址劃分單元，用于針對(duì)IPv4格式的數(shù)據(jù)包，將其地址按位從高到低分為6位、6 位、6位、6位禾口 8位；散列單元，用于將前四個(gè)6位地址按函數(shù)f(x) =xX10M散列為四個(gè)16位地址， 作為轉(zhuǎn)換后IPv6地址的前64位。優(yōu)選的，所述丟棄子模塊，用于丟棄所述數(shù)據(jù)包中的出方向數(shù)據(jù)包。優(yōu)選的，所述封裝路由器模塊還包括索引查詢子模塊，用于在緩存命中失敗時(shí)，查詢索引緩存，并根據(jù)查詢結(jié)果向分布式映射系統(tǒng)發(fā)出查詢；所述記錄模塊，還用于獲取并記錄所述索引緩存的命中信息。優(yōu)選的，所述索引緩存查詢?yōu)椴樵兇鎯?chǔ)映射信息的權(quán)威映射節(jié)點(diǎn)；所述索引查詢子模塊包括第一查詢單元，用于在索引緩存命中成功時(shí)，向所述命中的權(quán)威映射節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢；第二查詢單元，用于在索引緩存命中失敗時(shí)，向索引緩存中緩存的距離該權(quán)成映射節(jié)點(diǎn)最近的映射節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢。優(yōu)選的，所述映射查詢子模塊，用于針對(duì)所述查詢中的邊緣網(wǎng)地址，將相應(yīng)的查詢包發(fā)往分布式映射系統(tǒng)內(nèi)的指定節(jié)點(diǎn)；所述分布式映射系統(tǒng)模塊包括構(gòu)造子模塊，用于根據(jù)IPv6下映射信息規(guī)模和當(dāng)前服務(wù)器的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)能力，構(gòu)造分布式映射系統(tǒng)的規(guī)模限制模型；實(shí)例化子模塊，用于根據(jù)所述規(guī)模限制模型和分布式映射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型，實(shí)例化分布式映射系統(tǒng)；查詢響應(yīng)子模塊，用于根據(jù)所述查詢中的邊緣網(wǎng)地址，轉(zhuǎn)發(fā)查詢包至下一跳，直至查詢包到達(dá)最終映射節(jié)點(diǎn)，由該最終映射節(jié)點(diǎn)反饋映射信息至封裝路由器模塊。優(yōu)選的，所述構(gòu)造子模塊，用于根據(jù)公式(1)構(gòu)造分布式映射系統(tǒng)的規(guī)模限制模型
權(quán)利要求
1.一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)處理模塊，包括獲取子模塊，用于針對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)，獲取其數(shù)據(jù)包的方向?qū)傩裕晦D(zhuǎn)換子模塊，用于將所述數(shù)據(jù)包從IPv4格式轉(zhuǎn)換為IPv6格式，并發(fā)送至封裝路由器模塊；封裝路由器模塊，包括映射查詢子模塊，用于在接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，判斷緩存中是否命中該數(shù)據(jù)包的映射信息， 若否，則向分布式映射系統(tǒng)發(fā)出查詢，并觸發(fā)丟棄子模塊；丟棄子模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)包的方向?qū)傩?，?zhí)行數(shù)據(jù)包的丟棄操作； 分布式映射系統(tǒng)模塊，用于根據(jù)實(shí)例化的分布式映射系統(tǒng)，對(duì)所述查詢做出響應(yīng)； 記錄模塊，用于獲取并記錄所述封裝路由器模塊的映射緩存命中信息，以及，所述分布式映射系統(tǒng)模塊的查詢響應(yīng)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述獲取子模塊包括 地址段獲取單元，用于獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)包所屬邊緣網(wǎng)的地址段；方向?qū)傩垣@取單元，用以判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的源地址和目的地址，若其均屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為邊緣網(wǎng)內(nèi)部通信包，舍棄該數(shù)據(jù)包，若源地址屬于邊緣網(wǎng)地址段而目的地址不屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為出方向數(shù)據(jù)包，舍棄該數(shù)據(jù)包的源地址，若源地址不屬于邊緣網(wǎng)地址段而目的地址屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為入方向數(shù)據(jù)包，舍棄該數(shù)據(jù)包目的地址，以及，若其均不屬于邊緣網(wǎng)地址段，則該數(shù)據(jù)包為非正常數(shù)據(jù)，舍棄該數(shù)據(jù)包。
3.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)換子模塊包括 地址劃分單元，用于針對(duì)IPv4格式的數(shù)據(jù)包，將其地址按位從高到低分為6位、6位、6位、6位和8位；散列單元，用于將前四個(gè)6位地址按函數(shù)f (χ) = xX1024散列為四個(gè)16位地址，作為轉(zhuǎn)換后IPv6地址的前64位。
4.如權(quán)利要求2所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述丟棄子模塊，用于丟棄所述數(shù)據(jù)包中的出方向數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述封裝路由器模塊還包括索引查詢子模塊，用于在緩存命中失敗時(shí)，查詢索引緩存，并根據(jù)查詢結(jié)果向分布式映射系統(tǒng)發(fā)出查詢；所述記錄模塊，還用于獲取并記錄所述索引緩存的命中信息。
6.如權(quán)利要求5所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述索引緩存查詢?yōu)椴樵兇鎯?chǔ)映射信息的權(quán)威映射節(jié)點(diǎn)；所述索引查詢子模塊包括第一查詢單元，用于在索引緩存命中成功時(shí)，向所述命中的權(quán)威映射節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢； 第二查詢單元，用于在索引緩存命中失敗時(shí)，向索引緩存中緩存的距離該權(quán)威映射節(jié)點(diǎn)最近的映射節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢。
7.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述映射查詢子模塊，用于針對(duì)所述查詢中的邊緣網(wǎng)地址，將相應(yīng)的查詢包發(fā)往分布式映射系統(tǒng)內(nèi)的指定節(jié)點(diǎn)；所述分布式映射系統(tǒng)模塊包括構(gòu)造子模塊，用于根據(jù)IPv6下映射信息規(guī)模和當(dāng)前服務(wù)器的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)能力，構(gòu)造分布式映射系統(tǒng)的規(guī)模限制模型；實(shí)例化子模塊，用于根據(jù)所述規(guī)模限制模型和分布式映射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型，實(shí)例化分布式映射系統(tǒng)；查詢響應(yīng)子模塊，用于根據(jù)所述查詢中的邊緣網(wǎng)地址，轉(zhuǎn)發(fā)查詢包至下一跳，直至查詢包到達(dá)最終映射節(jié)點(diǎn)，由該最終映射節(jié)點(diǎn)反饋映射信息至封裝路由器模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述構(gòu)造子模塊，用于根據(jù)公式(1)構(gòu)造分布式映射系統(tǒng)的規(guī)模限制模型iNxC>S[NxPxK>PaxSxh(丄)其中，N表示分布式映射系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，C表示每個(gè)映射節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)映射信息的能力，S 表示映射信息規(guī)模，P表示每個(gè)映射節(jié)點(diǎn)處理映射查詢的能力，K表示一個(gè)邏輯映射節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物理冗余節(jié)點(diǎn)數(shù)，1 代表需要查詢的映射信息規(guī)模占總映射信息規(guī)模的百分比，h表示映射查詢包在分布式映射系統(tǒng)中的平均跳數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述實(shí)例化子模塊包括第一估算單元，用于根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，估算映射信息規(guī)模S ； 第二估算單元，根據(jù)當(dāng)前服務(wù)器的存儲(chǔ)和處理能力，估算C以及P ； 第三估算單元，用于根據(jù)已有覆蓋網(wǎng)的冗余節(jié)點(diǎn)設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，估算K ； 推算單元，用于根據(jù)局部網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)和局部網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，推算1 ； 計(jì)算單元，用于根據(jù)分布式映射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型，計(jì)算h ；下限獲取單元，用于根據(jù)公式(1)得到分布式映射系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)N的下限，并根據(jù)該下限實(shí)例化分布式映射系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述映射緩存信息包括映射緩存命中次數(shù)和映射緩存接受查詢次數(shù)；所述記錄模塊，用于計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)，所述映射緩存命中次數(shù)與映射緩存接受查詢次數(shù)的比值，得到映射緩存的命中率。
11.如權(quán)利要求1所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述查詢響應(yīng)信息包括分布式映射系統(tǒng)接受查詢的次數(shù)、單個(gè)映射節(jié)點(diǎn)接受查詢的次數(shù)；所述記錄模塊，用于計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)分布式映射系統(tǒng)接受查詢的次數(shù)，得到分布式映射系統(tǒng)的查詢頻率，以及，根據(jù)映射節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)信息，計(jì)算單個(gè)映射節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)接受查詢的次數(shù)，得到映射節(jié)點(diǎn)的查詢負(fù)載。
12.如權(quán)利要求10所述的一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述映射緩存信息還包括總丟包數(shù)；所述記錄模塊，用于計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的總丟包數(shù)，得到丟包頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種IPv6下映射機(jī)制的模擬評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理模塊，包括獲取子模塊，用于針對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)，獲取其數(shù)據(jù)包的方向?qū)傩?；轉(zhuǎn)換子模塊，用于將數(shù)據(jù)包從IPv4格式轉(zhuǎn)換為IPv6格式；封裝路由器模塊，包括映射查詢子模塊，用于在接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，判斷緩存中是否命中其映射信息，若否，則向分布式映射系統(tǒng)發(fā)出查詢，并觸發(fā)丟棄子模塊；丟棄子模塊，用于根據(jù)方向?qū)傩裕瑘?zhí)行數(shù)據(jù)包的丟棄操作；分布式映射系統(tǒng)模塊，用于根據(jù)實(shí)例化的分布式映射系統(tǒng)，對(duì)所述查詢做出響應(yīng)；記錄模塊，用于獲取并記錄所述封裝路由器模塊的映射緩存命中信息，以及，所述分布式映射系統(tǒng)模塊的查詢響應(yīng)信息。本發(fā)明用以實(shí)現(xiàn)IPv6邊緣網(wǎng)地址下映射機(jī)制常規(guī)功能的評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102238242SQ201010159849
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者孫樂童, 尹霞, 王之梁 申請(qǐng)人:清華大學(xué)