【摘要】：如今網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越多,與之相伴的網(wǎng)絡(luò)地址的使用越來越匱乏,這一問題已經(jīng)成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)很重要的因素。IPv6可以從根本上解決地址空間問題,但是目前很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是基于IPv4的,馬上轉(zhuǎn)移到IPv6網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實(shí)的,因此網(wǎng)絡(luò)在很長(zhǎng)的時(shí)間將會(huì)處在由IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)的過渡中。對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,NAT)過渡技術(shù)研究可以縮短向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡的時(shí)期,而為了應(yīng)對(duì)IP地址缺乏的問題,NAT444過渡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。NAT444是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)部署NAT的整體解決方案,它基于NAT444網(wǎng)關(guān)(即Carrier-Grade NAT,CGN)并與日志服務(wù)器、AAA服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)配套使用,從而給運(yùn)營(yíng)商提供運(yùn)營(yíng)商級(jí)別的NAT服務(wù)。不僅如此,NAT444過渡技術(shù)因其端口塊分配的方式可以支持用戶溯源功能,因此,它目前已成為運(yùn)營(yíng)商首選的IPv6過渡方案。NAT444過渡技術(shù)性能的提高依賴于其資源池的合理配置,因此如何優(yōu)化NAT444資源池成為業(yè)界研究的主要內(nèi)容。為了優(yōu)化NAT444資源池的性能,本文首次將優(yōu)化后的hash算法,即JHash_3words算法應(yīng)用到NAT444模塊的資源池,克服了原來的bitmap算法無法對(duì)存在重復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和查找的不足,成功解決了無限連接沖突檢測(cè)問題。此外,為了實(shí)現(xiàn)多核并發(fā),本文首次基于原子操作對(duì)bitmap算法做了相應(yīng)的改進(jìn),解決了原有算法單線程工作的弊端,使得NAT444設(shè)備可以進(jìn)行多線程工作。本文在杭州華三通信有限公司型號(hào)為F5020集中式設(shè)備上進(jìn)行NAT444資源池核心算法優(yōu)化前后的性能測(cè)試。得到的結(jié)果表明,相比優(yōu)化之前,NAT444設(shè)備無一報(bào)文丟失,網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換的成功率為100%,解決了未優(yōu)化前設(shè)備丟包這個(gè)致命的問題;CPU占用率有了明顯的下降,新建性能得到了一定的提高。因此本文的改進(jìn)對(duì)于NAT444資源池性能的優(yōu)化是有明顯的效果和意義的。
[Abstract]:Nowadays, there are more and more network applications, and the use of network addresses is becoming more and more scarce. This problem has become a very important factor restricting the development of the network. IPv6 can fundamentally solve the address space problem. However, at present, many network devices and network applications are based on IPv4, so it is unrealistic to transfer to IPv6 network immediately, so the network will be in the transition from IPv4 network to IPv6 network for a long time. The research on (Network Address Translation,NAT (Network address Translation) transition technology can shorten the transition period to IPv6 network, and in order to deal with the lack of IP address, NAT444 transition technology emerges as the times require. Nat 444 is the overall solution for operators to deploy NAT. It is based on NAT444 gateway (that is, Carrier-Grade NAT,CGN) and is used in conjunction with log server, AAA server and other network application systems, thus providing operators with operator-level NAT services. Not only that, NAT444 transition technology can support user traceability because of its port block allocation, so it has become the preferred IPv6 transition scheme for operators. The performance improvement of NAT444 transition technology depends on the reasonable configuration of its resource pool. Therefore, how to optimize NAT444 resource pool has become the main content of industry research. In order to optimize the performance of NAT444 resource pool, the optimized hash algorithm, that is, JHash_3words algorithm, is applied to the resource pool of NAT444 module for the first time, which overcomes the deficiency that the original bitmap algorithm can not sort and find duplicate data. The problem of infinite connection conflict detection is solved successfully. In addition, in order to realize multi-core concurrency, this paper improves the bitmap algorithm for the first time based on atomic operation, solves the disadvantage of the original algorithm single thread work, and makes the NAT444 device can carry on the multi-thread work. In this paper, the performance of NAT444 resource pool core algorithm is tested on Hangzhou Huasan Communication Co., Ltd. F5020 centralized equipment. The results show that compared with before optimization, none of the NAT444 devices are lost, and the success rate of network address port translation is 100%, which solves the fatal problem of device packet loss before optimization. The occupation rate of CPU has been obviously decreased, and the new performance has been improved to a certain extent. Therefore, the improvement of this paper has obvious effect and significance for the optimization of NAT444 resource pool performance.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Robert Pease,趙鋒;各種城域網(wǎng)解決方案[J];通訊世界;2000年09期

2 丁大明,蔡騰躍;城域網(wǎng)——新競(jìng)爭(zhēng) 新亮點(diǎn)[J];中國(guó)數(shù)據(jù)通訊;2001年02期

3 ;2002年中國(guó)城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與建設(shè)論壇在京召開[J];信息網(wǎng)絡(luò);2002年04期

4 黃幫明,曾志斌;城域網(wǎng)業(yè)務(wù)市場(chǎng)需求分析[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

5 陳育平;中國(guó)城域網(wǎng)市場(chǎng)與前景展望[J];通信世界;2003年17期

6 周芳,陶智勇;城域網(wǎng)解決方案發(fā)展動(dòng)態(tài)[J];通訊世界;2003年02期

7 ;中國(guó)城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)環(huán)標(biāo)準(zhǔn)草案取得重大進(jìn)展[J];通訊世界;2003年02期

8 ;多業(yè)務(wù)萬兆城域網(wǎng)解決方案[J];通訊世界;2003年07期

9 胡琳;打造高質(zhì)量IP城域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)[J];電信技術(shù);2005年06期

10 朱輝強(qiáng);構(gòu)建安全的電力IP城域網(wǎng)[J];計(jì)算機(jī)安全;2005年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 楊躍宇;;濟(jì)寧城域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];濟(jì)寧市技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展論文選編[C];2005年

2 蒯紅兵;;試論城域網(wǎng)現(xiàn)狀及優(yōu)化[A];四川省通信學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（二）[C];2006年

3 胡建軍;;IP城域網(wǎng)優(yōu)化改造方案探析[A];科技引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)、支撐跨越發(fā)展——第六屆湖北科技論壇論文集萃[C];2011年

4 孫登黨;;IP城域網(wǎng)中下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡技術(shù)選型分析[A];2013年中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

5 孫永麗;;網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型期城域網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)問題研究[A];第七屆中國(guó)通信學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

6 彭睿;;城域網(wǎng)出口與國(guó)干互連的策略[A];湖北省通信學(xué)會(huì)、武漢通信學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

7 辛榮寰;;關(guān)于“城域網(wǎng)”的合理定義及功能定位分析探討[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2003年年會(huì)論文集[C];2003年

8 胡濱;;寬帶IP城域網(wǎng)解決方案[A];武漢市首屆學(xué)術(shù)年會(huì)通信學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

9 伍振國(guó);;鐵路寬帶IP城域網(wǎng)[A];中國(guó)電氣化鐵路兩萬公里學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

10 殷宏宇;;IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全淺談[A];內(nèi)蒙古通信學(xué)會(huì)2005年年會(huì)論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 ;港灣助湖北電信擴(kuò)容城域網(wǎng)[N];人民郵電;2006年

2 本報(bào)記者 劉琦;城域網(wǎng)理性更多？泡沫更多？[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2002年

3 本報(bào)記者 霍皓迪;城域網(wǎng)圈地?zé)岷蟮睦渌伎糩N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2002年

4 本報(bào)記者 范毅波;打造新型城域網(wǎng)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

5 ;港灣擴(kuò)容重慶電信城域網(wǎng)[N];人民郵電;2005年

6 中國(guó)電信北京研究院 趙慧玲;構(gòu)建面向未來的新型城域網(wǎng)[N];人民郵電;2005年

7 中國(guó)鐵通集團(tuán)有限公司 張胡笳;IP城域網(wǎng)“進(jìn)化論”[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

8 上海電信信息網(wǎng)絡(luò)部網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師 陳磊;運(yùn)營(yíng)商的思考：層次化城域網(wǎng)近在咫尺[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

9 Craig J Mathias;政府干預(yù)阻撓Wi—Fi前行[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

10 趙葉蘋;海口擬投資一億元建無線政務(wù)城域網(wǎng)[N];中國(guó)稅務(wù)報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 蘇廣文;面向城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量建模研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 白璐;基于城域網(wǎng)的NAT444資源池的優(yōu)化方案研究[D];蘭州大學(xué);2017年

2 夏冬冬;IP城域網(wǎng)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2012年

3 陳靜;IP城域網(wǎng)增量規(guī)劃的技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

4 高杰璋;面向廣電IP城域網(wǎng)的可擴(kuò)展路由設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 何俊杰;基于OTN技術(shù)的城域網(wǎng)組網(wǎng)研究與仿真[D];電子科技大學(xué);2014年

6 劉蓉;涼山城域網(wǎng)工程項(xiàng)目進(jìn)度及質(zhì)量管理研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 楊錦;基于NetMagic的城域網(wǎng)流量仿真研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 白瑞;IPv6城域網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃與部署[D];西安電子科技大學(xué);2014年

9 李海軍;DWDM技術(shù)在廣電城域網(wǎng)中應(yīng)用[D];南京郵電大學(xué);2015年

10 王凌浩;電信IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及優(yōu)化發(fā)展方案的研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2483469