基于云计算的卫星网络高速云加速技术研究

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1、：４．矣各种政来著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＳＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＶＯＦＣＨＩＨＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ扉瞧ｒ香齡拥：苛＾＇－■■■＂－－＇＊ｒｔ還较Ｍ，＾０１１论支题目基于云计算的丑星网络高速云加速技术妍究专业学位类别工程硕壬学号２０１４５１０４０３０８作者姓名串曲指导教师杨雪松敬授—１独创性声明本人声明所呈交的学位

2、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的硏究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而化用过的材料。与我一同Ｘ作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论义中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：因期；／年月二１＿巧＞（；论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学巧关保留、侦用学位论义的规定，有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子料技大学可Ｗ将学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或妇描？、汇编学位论文等复制乎段保存。（学位论文在解密后应遵）密守此规定保的籍：签；化巧名导师名＿：＾心日期年月曰（）々（片之分类号密级注1UDC学位论文基于云计算的卫星网络高速云加速技术研究（题名和副题名）申曲（作者姓名）指导教师杨雪松教授电子科技大学成都张亚生研究员中国电科第五十四研究所石家庄（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.09论文答辩日期2016.11学位授予单位和日期电子科技大学2016年1

4、2月23日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。cloud-basedaccelerationonthecloudcomputingplatformresearchAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ShenquSupervisor:Prof.yangxuesongSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要随着用户数量和应

5、用数据规模等需求爆炸式增长，卫星通信系统正在经历从单星中继、透明转发、中低容量到多星组网、处理转发、密集链路、超大容量的跨越式发展阶段。与之相对应的是，作为卫星通信系统中枢节点的地面中心站正朝着支持多星多链路、高带宽传输、大容量转发的方向演进，传统的卫星加速设备无法满足星型卫星网络架构下高并发用户的上网需求。围绕卫星通信的特殊需求，针对这种星型卫星网络架构中心站下高并发用户的上网需求，研究基于云计算平台的高速卫星云加速技术。本文一开始从传统的卫星加速技术入手，阐述卫星信道特点和加速技术的手段方法，并简单说明传统的TCP加速模块的架构设计。然后从卫星通

6、信发展现状入手，阐述现有的地面中心站采用的加速处理方式都不能满足大容量中心站加速处理的问题，所以云加速技术应运而生。研究的内容包括基于云加速平台的设计，在网络虚拟化NFV架构下，地面中心站中所有的可能存在路由器、接入适配器、IP加速器、应用加速器、网络安全设备等多种网络设备都能实现网络功能的虚拟化。由于在云平台中，数据的收发需要经过I/O通道、宿主机内核协议栈、虚拟化层等多个处理流程，会存在大量的系统软/硬中断，内核态与用户态的上下文切换，内核空间与应用空间数据的拷贝，虚拟化封装/解封等大量耗费CPU的操作，所以需要进行云平台的高速收发接口设计；因为

7、TCP加速对TCP长连接的串行数据处理机制，所以提出了基于SDN控制器的TCP长连接的资源调度问题。最后搭建实验测试平台，对传统的加速设备和云加速平台进行对比测试，验证了云加速平台进行高速收发接口设计后，能适用于高速星型卫星网络架构下高并发用户的上网需求。关键词：卫星通信，TCP加速技术，云加速，高速收发接口，TCP长连接的资源调度IABSTRACTABSTRACTWiththeexplosivegrowthofthenumberoftheusersandtheapplicationdatasize,satellitecommunicationisg

8、oingthroughseveralleapingstagesofdevelopment,fromsingl