路由器分布式控制综述,本文是分布式有关论文如何怎么撰写与路由器和分布式和综述方面毕业论文提纲范文.
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一、分布式路由控制技术概述
简单的说,路由器的功能是实现从一个端口接受文件之后,经过处理再由另一个端口转发的处理,在路由器中信息流载体、处理器速度以及控制操作方式发挥着重要的作用.在以往的路由器中,转发功能和路由功能是结合在一起使用的,经过路由器处理来完成相应的操作.如果路由器接受到的信息是报文时,由路由协议来完成对报文的处理,然后再对路由表进行更新；如果路由器接受到的是其他类型的报文,比如IP 报文时,由主处理器完成对路由表的查找,然后再对其内容进行转发.网络流量增加之后,当在Internet 骨干网中应用这种具有转发和集成功能的路由器时,在对路由表进行查找或者更新时,会影响到报文转发,因而会对网络产生较为严重的影响.
因此,需要使用分布式高速处理器交换结构将转发器与路由器分离开来,该系统主要由接口模块以及交换模块组成,比如图1 所示.这种系统主要采用将转发器以及路由器分开设计的思路,能够将非实时控制的路由计算与报文转发等任务分离开来进行处理,由不一样的部门来完成,以此来防止转发与路由之间产生影响,从而提供比较高的可靠性与转发性.在此系统中,主控模块发挥了配置管理、系统启动、系统安全、SNMP 管理以及用户界面管理的任务；对复杂IP 进行计算的最佳路由、运行路由协议,会以全局路由表的形式发布到其他模块中,实现对来自其他模块的ARP 的接受以及对全局ARP 表的维护.各个子模块能够实现对本地ARP的维护、转发高速报文、分发全局ARP 表以及对主控模块的路由表进行接受等任务.
二、路由器集中控制面临的主要问题
1、性能瓶颈.如今的路由控制平面只能完成对一个控制单元进行协议分组,由Iannaccone.G 等人进行网络测量后发现,引发路由控制平面出现故障的50% 的可能是由于路由控制平面由于过载因而失去“心跳”消息所引发的,就目前硬件技术的发展水平以及互联网的发展速度,处在单一单元中的集中式控制平面很难顺应快速增长的互联网的需求.2、可扩展性差.在对路由器进行设计时,通常情况下,路由器生产厂家都采用私有技术完成对路由器的生产,所用的通信协议、接口以及相关部件都是特有的,不同厂家之间的相应设备不能进行互换使用,因此,这些路由器在网络设备中仅仅作为独立的设备而存在,却无法实现向更高性能以及更多功能的路由器进行扩展.集中控制以及私有技术,对于路由器的可扩展性产生了极大的影响.就路由器集中控制所面临的问题,相关工作者为此提出了分布式控制的方法,通过并行处理、分布式互连以及冗余备份等技术,对路由器的可扩展性、可靠性以及相关使用功能得到了很好的提升.尽管分布式控制是路由器的发展趋势,但是在硬件处理能力不断提升的大环境背景下,集中式控制仍然存在.Hitesh、Bal-lani 等相关人员研究发现,将两种控制方式结合起来,能够对改进路由器的网络性能以及延长路由器周期.
三、路由器分布式控制
1、集群路由结构.该路由器由多个具有路由功能以及独立运行功能的路由节点借助特定通信方式进行连接,从而形成单映像路由器.根据路由器的节点不同,可以路由器分为软件集群路由器以及集群路由器.单台路由器为核心的是软件集群路由,其中在单台路由器周围连接有多台计算机,该系统结构能够根据不同的使用需求,在集群路由器中间添加多个处理节点,由软件集群路由器中的多台计算机完成数据的同时处理,从而实现对各单元间的负载进行分布式控制,从而提升路由器的整体性能以及可扩展性,这种方法的优点是部署简单,但是也存在无法支撑数据的缺点,如果在使用过程中某一节点失效,将会造成整个路由系统奔溃,降低系统的可靠性.组成集群路由器的结构是具有路由以及转发功能的多个节点,数据的负载分别由不同的节点来分担,并对不同协议的分组进行并行处理,在数据平面具有较好的可扩展性.
2、转发与控制分离体系结构.这一结构可以在单台路由器的控制平面上完成对多个控制单元的设置,由内部高 速网络实现对各个控制单元的互联,转发单元与控制单元之间的连接方式为预先联合或者动态连接方式,这种分布式的路由结构能够有效克服集群路由器结构中的相关弊端,增强路网的实用性.
四、分布式控制平面
该系统主要分为转发与控制分离(ForCES) 以及集群路由器( 简称CR) 两种结构.
1、CR.该结构具有独立运行且拥有路由功能的节点,通过借助高速以太网等某种互联结构,能够实现功能以及性能都具有可扩展性的单影像路由器.按照内部节点不同,集群路由器可以分为集群路由器和软件集群路由器.其中软集群路由器由多台PC 机与一台路由器组成,该系统通过给集群中增加处理节点,实现对路由器功能以及性能的扩展,如今,应用最广泛的软集群路由器有Suez、CLARA 以及VE-RA 等,该系统借助多个路由节点共同作用的优势,分担分布式控制单元之间的负载,以此来提升路由器的性能.一台路由器与多台PC 机共同组成的分布式控制平面,能够进行性能以及功能的灵活扩展,部署该系统所要用到的成本比较低,但是软件集群路由器却存在数据无法平面扩展的弊端,无法实现对数据性能的提升.在该系统中,一旦路由节点失效,将会影响到整个路由器的使用状态.集群路由器与软件集群路由器相比,其内部的节点具有转发以及路由功能.在其内部,节点之间能够完成对负载的分担,并能够对不同分组的协议进行处理,在分布式控制单元之间,有可能实现对相互冗余的备份,从而支撑数据平面进行扩展.路由器是集群路由器的最小控制单元,转发单元与控制单元之间使用专用接口以及私有协议进行通信,因而互相连接的内部节点能够实现对路由器的相应调整,从而提高了部署的代价.
2、ForCES.该系统结构能够实现一台路由器控制多个平面的功能,多个控制平面间可以使用内部高速网络进行相互连接,转发单元与控制单元之间可以使用动态联合或者预先支配的方式体现出与路由器相关的功能,转发单元与控制单元的自由联合,能够延长路由器的扩展性能.ForCES 体系是一台内部有多个控制单元的系统,通过相关协议,能够实现对控制平面性能以及功能的控制.借助标准化的相关体制,转发单元与控制单元可转化成相互分离的组件,因此有效克服了集群路由器中转发单元和控制单元不能互相分离的弊端,可实现对转发单元与控制单元数据之间的灵活扩展,以此来实现对路由生命周期的延伸,起到保护路由器的作用.
结束语：计算机技术的不断发展使得网络结构逐渐趋于复杂化,主机数量越来越多,路由器能够实现在计算机之间进行相互通信,由此可见,路由器的使用能够形成一个有序且庞大的网路结构,因此要加强对路由器结构的重视.
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