二層組播軟轉(zhuǎn)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng)，組播的應(yīng)用場(chǎng)景也隨之越來(lái)越多，對(duì)組播的依賴愈發(fā)的深刻。由此產(chǎn)生的一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)是組播設(shè)備能否解決用戶對(duì)組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能的高要求與低價(jià)格之間的矛盾。眾所周知，二層設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)基本都是依賴于硬件轉(zhuǎn)發(fā)芯片，而設(shè)備CPU只是做協(xié)議處理和轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)維護(hù)的工作。這樣的設(shè)備價(jià)格比較高。但是如果為了降低成本，只是簡(jiǎn)單地去掉設(shè)備的硬件轉(zhuǎn)發(fā)芯片，那么組播報(bào)文會(huì)被廣播到局域網(wǎng)中，從而導(dǎo)致兩個(gè)不好的后果。首先網(wǎng)絡(luò)

2、中產(chǎn)生大量冗余報(bào)文，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞；其次局域網(wǎng)中的所有主機(jī)都被迫處理被廣播的組播報(bào)文，降低主機(jī)的工作效率。這種方式雖然降低了成本，但是卻使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)變得非常低效，這顯然是不可取的。
　　為了達(dá)到即能保證組播基本功能和轉(zhuǎn)發(fā)性能，同時(shí)設(shè)備的價(jià)格也低于普通二層組播設(shè)備的目的，本文在原有二層組播模塊的基礎(chǔ)上，新設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了二層組播軟轉(zhuǎn)功能模塊。該模塊分為四個(gè)子模塊：普通轉(zhuǎn)發(fā)子模塊、快速轉(zhuǎn)發(fā)子模塊、快轉(zhuǎn)表項(xiàng)維護(hù)子模塊、快轉(zhuǎn)命令行子模塊。

3、普通轉(zhuǎn)發(fā)子模塊會(huì)檢查報(bào)文和系統(tǒng)當(dāng)前配置，對(duì)組播數(shù)據(jù)報(bào)文建立快轉(zhuǎn)表項(xiàng)之后發(fā)送組播數(shù)據(jù)報(bào)文，能夠保證組播基本轉(zhuǎn)發(fā)功能。快速轉(zhuǎn)發(fā)子模塊用組播報(bào)文匹配快速轉(zhuǎn)發(fā)表，成功則按快轉(zhuǎn)表轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，失敗則將報(bào)文交給普通轉(zhuǎn)發(fā)子模塊，能夠大幅提升組播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)性能。快轉(zhuǎn)表維護(hù)子模塊由快轉(zhuǎn)表的添加、刪除、調(diào)整三部分構(gòu)成。當(dāng)快轉(zhuǎn)表項(xiàng)只有一部分失效時(shí)，報(bào)文會(huì)進(jìn)入表項(xiàng)調(diào)整流程。該流程會(huì)將舊表項(xiàng)中失效的部分刪除，將舊表項(xiàng)中有效的部分移動(dòng)到新的快轉(zhuǎn)表項(xiàng)中，保證發(fā)送組播報(bào)文

4、的端口總是有效的?？燹D(zhuǎn)命令行子模塊給用戶提供顯示當(dāng)前快轉(zhuǎn)表和清除快轉(zhuǎn)表兩條命令。
　　本文首先介紹選題背景、組播基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上采用結(jié)構(gòu)化需求分析方法詳細(xì)的分析二層組播軟轉(zhuǎn)功能的具體需求。根據(jù)第三章得出的需求說(shuō)明，第四章劃分出二層組播軟轉(zhuǎn)功能的模塊分解圖，并對(duì)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)部分和表項(xiàng)維護(hù)部分做詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后根據(jù)需求，設(shè)計(jì)出一組測(cè)試用例，分別檢測(cè)二層組播軟轉(zhuǎn)模塊的基本功能和性能，同時(shí)分析各個(gè)測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的二