标识网络接入标识管理机制的研究与设计

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随着互联网的发展,IP地址的双重语义给传统互联网带来了诸多问题。标识网络作为一种新型网络,引入了接入标识、路由标识以及两者的映射解析机制,解决了双重语义的问题。在标识网络中,接入标识作为用户身份的唯一标识,需要进行高效的管理。因此本文结合标识网络特性与身份管理技术,设计了一套接入标识管理机制,实现了接入标识的全生命周期管理,提升了接入标识的解析效率,完成了对接入标识分配回收的灵活支持。本文首先针对接入标识的命名特性,设计了层级Chord网络架构对接入标识进行存储管理,有效降低了散列表的复杂度,提升了路由效率。同时为了提升接入标识的解析效率,本文引入了缓存节点对接入标识相关信息进行缓存。为了保证接入标识在标识网络中的唯一性,本文结合了层级Chord网络特性,设计了对应的接入标识生成算法。同时为了保证了接入标识相关信息的安全,本文在接入标识管理机制中加入了签名验证机制,确保了用户请求的合法性。本文还设计了接入标识的注册、查询以及注销流程,定义了对应的报文格式以及报文类型。其次本文对层级Chord网络以及其他节点进行了模块化的实现。为了满足各个节点间的通信需求,本文采用了 I/O端口复用技术实现了通信模块。在中心网络中,为了保证散列表的简洁性以及网络的完整性,采用了定时任务周期性的对网络进行维护。在管理节点中,为了保证数据的持久化,采用了 MYSQL数据库存储接入标识信息。同时采用了前缀B+树实现了接入标识信息的高效索引。在中心节点中,由于存储的数据较为单一,所以采用了字典树的数据结构实现接入标识的存储解析。在缓存节点中,采用了最近最少使用算法实现了置换策略,同时为了提升缓存效率,采用了空间换取时间的策略,通过哈希表存储链表地址来降低时延。最后本文通过搭建测试网络环境,对接入标识管理机制的注册、查询以及注销流程进行了测试,同时还测试了缓存对查询效率的影响。测试结果表明系统的实现达到了最初的设计目标,引入的缓存机制也有效的提升了查询效率。
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