基于主动网络节点操作系统的资源管理研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文主动网络节点操作系统的资源管理研究姓名：李正申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：华蓓20040501中国科学技术大学硕士学位论文摘要措要一些新兴的网络服务要求在网络内完成计算控制任务，这是传统的网络体系结构所不能支持的。在传统的网络中，应用程序必须在专门的网络节点上提供服务。以执行用户控锚韵计算。改进网络体系结构，允许用户对网络进行编程控制，已成为一种迫切的需要，主动网络的概念就应运而生了。本文基于DRAP：A提出的主动网络体系结构和节点操作系统(NodeOS)接口规范，提出了一个三层次的NodeOS结构模型，它将NodeOS从下到上分为

2、硬件抽象层、资源管理层和NodeOS·EEAPI层，这种分层方法使得NodeOS具有通用性、开放性和可编程性等特点。基于该三层结构模型，论文重点讨论了主动节点的资源管理问题，给出了接口规范中五个资源抽象(域、线程池、内存池、通道以及文件)的实现方法、系统包缓冲区与包分类器的设计与实现、节点的服务模型与服务质量保证机制、节点的资源分配与调整策略等。灵活而有效的资源管理使得NodeOS能支持多个执行环境(EE)同时运行，并且保证各个EE之间的相对独立和安全隔离。关健词：主动网络：主动节点操作系统(NodeOS)；NodeOS体系结构；资源管理；中国科学技术火学硕士学位论文Abstr

3、actSomenewlyboom瑰networkservicesthatrequirecomputationinnetworktoachievecontrollinghaveexceededthecapabi弛oftraditionalpassivenetworksinwhichapplicationpro掣a黼havetoprovidespecialserviceonsomenetworknodestoimplementuser-conh,olledcomputation．Therefore，improvingnetworkarchitecturetoletBsersreal

4、izetheircontrolthroughprogramminghascometobeanurgentnecessi黟，and、．theACWvENETWORKcomesintobeingunderthiscircumstances·：Inthispaper,wefollowtheActiveNetworkArchitectureFramework[1】andNodeOSinterfacespecificationproposedbyDRAPA,introducingathree-layeredstructuralmodelforthenodeoperatingsystem(

5、NodeOS)．ThemodeldividesNodeOS，frombottomtotop，intothreelayers，namelythehardwareabstractionlayer,resourcemanagementlayerandNodeOS-EEAPIlayer,andmakesituniversal,openandprogrammable．Basing0nthisthree-layeredmodel，wehavediscussedtheresourcemanagementofNodeOSindetail，introducingtheimplementation

6、ofthefivereso粉abstractions(domains，thread口ools，memoryoools，channelsandfiles)，thedesignand挂中国科学技术大学硕士学位论文第1章绪论1．1主动网络的提出第1章绪论计算机网络的发展已经经历了三十多年的历史，网络方面的理论和技术已日趋成熟，但是网络体系结构和处理模型却一直没有发生大的改变。具体地说，传统网络的功能就是将数据包从网络的一端发送到另一端，网络不必考虑所传递的数据包的具体内容。数据包在网络内的处理被限制在路由选择、拥塞控制以及实施服务质量(QoS)控制这几个方面，这种网络亦称为被动网络。

7、随着新兴的网络服务不断涌现，特别是最近出现了一些要求在网络内完成计算控制的服务，如防火墙、网络代理、多播路由器等，被动网络的局限性日渐暴露出来。现有的网络体系结构没有提供这方面的支持，应用程序必须在专门的网络节点上提供所需的服务以执行用户控制的计算。改进网络体系结构，允许用户对网络进行编程控制，已成为一种迫切的需要，主动网络的概念就应运而生了。DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency)在90年代初期资助了anets项目计划以进行主动网络的研究。这