工學碩士論文開題報告
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篇一：工學碩士論文開題報告
論文題目：仿真虛擬化網(wǎng)絡的拓撲、配置生成與故障模擬
一、立題依據(jù)(包括研究目的、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，需結合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義;或結合國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關鍵科技問題來論述其應用前景。附主要參考文獻目錄)(不少于800字)
研究目的
網(wǎng)絡通信在當今迅速發(fā)展的信息技術中占有重要的地位，而使網(wǎng)路的正常運行和網(wǎng)絡的服務質(zhì)量得到保證，需要強大的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)作為支持。網(wǎng)絡管理在網(wǎng)絡通信中發(fā)揮越來越重要的作用。與此同時，伴隨當前虛擬化技術的成熟以及現(xiàn)代網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，面向虛擬網(wǎng)絡的管理變得日益普遍。虛擬化的網(wǎng)絡與傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡相比管理起來更為復雜，而兩者的一個重要區(qū)別就是，網(wǎng)絡節(jié)點有更為頻繁的變更。要確保虛擬化網(wǎng)絡的運行和服務質(zhì)量，就要求一個能夠滿足對虛擬化網(wǎng)絡進行管理的網(wǎng)絡管理方法。論文的研究目的就是對虛擬化網(wǎng)絡的管理的部分內(nèi)容進行探究和分析。
研究意義
對于網(wǎng)絡管理來說，構造網(wǎng)絡的拓撲和生成網(wǎng)絡的基本配置信息，呈現(xiàn)到圖形界面中無疑是最直觀地反映網(wǎng)絡的布局情況和其他一些必要基本信息的方法。而對于網(wǎng)絡節(jié)點變化比較頻繁的虛擬化網(wǎng)絡來說，能夠不斷獲取其最新、最準確的拓撲信息是非常重要的，也是要比傳統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲獲取更為困難的。解決虛擬化網(wǎng)絡的準確拓撲呈現(xiàn)問題，能夠完成對按需的虛擬化網(wǎng)絡提供拓撲呈現(xiàn)和網(wǎng)絡配置信息的生成，這將會極大地方便對虛擬化網(wǎng)絡的管理和分析。而對網(wǎng)絡故障的模擬研究，會對網(wǎng)絡可能面臨的問題進行仿真預測，從而為進一步的故障處理提供參考。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
網(wǎng)絡管理由純粹的人工維護到計算機輔助的自動化管理，人們對網(wǎng)絡管理的需求逐漸明晰和深入，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)向復雜化、專業(yè)化和綜合化方向發(fā)展。管理功能是提供給用戶使用的，隨著用戶對網(wǎng)絡管理認識的深化，網(wǎng)絡管理經(jīng)驗的增強，以及為適應現(xiàn)代網(wǎng)絡管理新業(yè)務的需求，新的管理功能不斷涌現(xiàn)，原有的管理功能也在不斷深化，管理內(nèi)容越來越細致，不論是基本管理功能，還是輔助管理功能，其管理精細化程度都將越來越高�？傊W(wǎng)絡管理系統(tǒng)正向著綜合化和精細化的方向發(fā)展，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)將是一個越來越復雜的系統(tǒng)工程。
伴隨虛擬化技術的成熟及應用，許多企業(yè)和單位開始嘗試使用虛擬化技術，因此對虛擬化網(wǎng)絡進行高效的管理的需求變得尤為突出。面對這一問題，一些研究單位和個人對虛擬化網(wǎng)絡的管理中的拓撲分析等方面也做出了一些研究。
主要參考文獻
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二、研究內(nèi)容和目標(說明課題的具體研究內(nèi)容，研究目標和效果，以及擬解決的關鍵科學問題。此部分為重點闡述內(nèi)容)(不少于2500字)
論文擬研究的方向，主要是為了解決在虛擬化網(wǎng)絡管理中網(wǎng)絡拓撲的構建問題、網(wǎng)絡配置信息的生成問題，以及對虛擬網(wǎng)絡可能出現(xiàn)故障及其引起的告警信息效果的模擬。以Web技術為基礎，對上述問題進行研究和編程測試，以期其用于對虛擬化網(wǎng)絡的管理，使管理人員對目標網(wǎng)絡有更為直觀和具象的認識，方便對目標虛擬網(wǎng)絡的管理。
研究內(nèi)容
1、按需的虛擬化網(wǎng)絡拓撲自動生成的分析與研究。
網(wǎng)絡拓撲生成是通過對現(xiàn)實網(wǎng)絡建立模型，然后利用模型生成網(wǎng)絡拓撲的方法。它與網(wǎng)絡拓撲發(fā)現(xiàn)是不同的，后者是從一點出發(fā)，探測周圍網(wǎng)絡拓撲的方法。在對計算機網(wǎng)絡的管理研究中，基于真實網(wǎng)絡的進行網(wǎng)絡模擬是計算機網(wǎng)絡研究的一種重要方法。由于網(wǎng)絡存在多樣性和復雜性，影響網(wǎng)絡模擬穩(wěn)定性的重要因素就是所使用的網(wǎng)絡拓撲模型。用盡量能反映真實網(wǎng)絡的模型作為對真實網(wǎng)絡環(huán)境的一種抽象，使之作為網(wǎng)絡模擬的基本輸入，是取得正確結果的必要條件。這部分的主要研究內(nèi)容，就是建立一個能夠盡可能準確反映真是網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)絡拓撲，為下一步的研究做好準備。
首先，需要獲取一些信息(諸如網(wǎng)絡包含的路由器數(shù)量或交換機數(shù)量、路由器包含端口數(shù)量、網(wǎng)絡包含的鏈路的數(shù)量、以及網(wǎng)絡節(jié)點的最大的出度)，來作為真實網(wǎng)絡的關鍵信息。根據(jù)這些給定的網(wǎng)絡的基本信息，進行分析，制定一套可行的拓撲生成算法，來模擬網(wǎng)絡可能的網(wǎng)絡拓撲，構建一個符合給定網(wǎng)絡信息的虛擬網(wǎng)絡。這里應該注意構建的虛擬網(wǎng)絡的拓撲應該滿足：1)具有代表性，即生成的拓撲圖要能夠準確反映網(wǎng)絡的各個方面，符合按需給定的條件;2)詳細的網(wǎng)絡內(nèi)實體節(jié)點的關聯(lián)關系，這對下一步的研究非常重要。
2、虛擬化網(wǎng)絡的配置信息的生成。
這一部分的研究內(nèi)容主要是將上一步的拓撲結構的實體信息實例化。首先根據(jù)第一部分的研究分析結果，可以得到一個對給定信息的虛擬網(wǎng)絡的初步構建的一個網(wǎng)絡節(jié)點的連接關系。通過進一步分析可以得出，在此虛擬網(wǎng)絡中一種可能的網(wǎng)絡結構，及其網(wǎng)絡結構中各節(jié)點和連接的關聯(lián)關系。
同時，建立各網(wǎng)絡實體的信息模型，建立其對應的xsd文件。在xsd文件中，包含對虛擬網(wǎng)絡建立的模擬實體的數(shù)據(jù)結構，能夠描述每一類網(wǎng)絡實體的配置信息的名稱和類型。構建一段?擴展樣式表轉換語言(xslt)。作為可擴展樣式表語言(xls)規(guī)范的一部分，其可以對XML (標準通用標記語言 的子集)文檔 進行轉化。利用這一段擴展樣式語言將包含基本類型的xml文件豐富擴展為包含所有實例詳細配置信息的xml文檔。
然后，基于web service的理論和編程方法，讀取獲得實例配置文檔，并對其進行進一步的編程分析處理，建立一種合理的數(shù)據(jù)結構用于保存這些實例信息，作為進一步呈現(xiàn)拓撲圖的數(shù)據(jù)來源。最后，根據(jù)實例信息畫出虛擬網(wǎng)絡的拓撲圖進行呈現(xiàn)。定義WSDL接口，定義相關操作，編程實現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲圖的呈現(xiàn)。需要注意的是網(wǎng)絡是處于不斷的發(fā)展變化之中，網(wǎng)絡結構和配置也會隨之進行不斷的更新。網(wǎng)絡拓撲的管理要求管理系統(tǒng)能夠根據(jù)網(wǎng)絡的變化自動更新網(wǎng)絡拓撲信息，動態(tài)的監(jiān)視網(wǎng)絡設備的運行情況。
3、被管計算機網(wǎng)絡的故障模擬。
網(wǎng)絡管理的一個重要功能就是使網(wǎng)絡穩(wěn)定、可靠的運行;利用網(wǎng)絡運行信息分析網(wǎng)絡運行狀態(tài)，監(jiān)控網(wǎng)絡異常情況，譬如某個設備突然出現(xiàn)異常流量，某個節(jié)點出現(xiàn)大量丟包等，從而對網(wǎng)絡故障做出預警;在網(wǎng)絡發(fā)生故障時，利用網(wǎng)管系統(tǒng)收集信息，對故障點進行定位，對網(wǎng)絡告警產(chǎn)生的可能故障做出一定程度上的判斷，為故障排除提供支持。而計算機網(wǎng)絡故障是紛繁復雜的，硬件的問題、軟件 的漏洞 、病毒 的侵入等都有可能引起網(wǎng)絡的故障。本課題主要是對被管網(wǎng)絡可能出現(xiàn)的部分網(wǎng)絡故障進行建模，制定檢測標準，設計告警形式，使模擬的.網(wǎng)絡故障能夠以告警的形式體現(xiàn)出來，能夠在網(wǎng)絡拓撲圖上呈現(xiàn)出來。
首先，設計出諸如鏈路斷開、鏈路或端口負荷過大、路由或交換節(jié)點損壞等故障模型。然后建立合理的網(wǎng)絡故障仿真模型，通過設定端口傳輸數(shù)據(jù)量、鏈路傳輸數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡節(jié)點up/down、鏈路鏈接通斷等信息作為模型參數(shù)，并給這些作為衡量標準的參數(shù)設定標準閾值。對于某種故障類型，改變此類相關參數(shù)的值，來影響網(wǎng)絡的性能標準。然后進一步將在網(wǎng)絡上產(chǎn)生負面的效果體現(xiàn)出來，作為網(wǎng)絡管理的參考。
研究目標和效果
本課題的研究目標對應研究內(nèi)容分為三部分：
首先，根據(jù)給定網(wǎng)絡的一些基本信息，構建生成出一個符合標準的虛擬網(wǎng)絡，表現(xiàn)出其基本的一種節(jié)點關聯(lián)關系，建立一個簡單的對應的虛擬網(wǎng)絡的拓撲結構。
然后，根據(jù)上一步建立的簡單拓撲結構，以及寫定的網(wǎng)絡中實體的信息模型，并根據(jù)寫定的映射關系，隨機產(chǎn)生出一個包含有網(wǎng)絡實體詳細配置信息的實例文檔。最后，以實例文檔作為數(shù)據(jù)源，編程實現(xiàn)包含詳細配置信息的虛擬網(wǎng)絡的拓撲圖，并呈現(xiàn)出來。保證能夠產(chǎn)生一個包含虛擬網(wǎng)絡完備的拓撲結構圖，并可以體現(xiàn)出網(wǎng)絡中實體的詳細配置信息
另外，還要模擬被管計算機網(wǎng)絡的的網(wǎng)絡故障，通過仿真模型產(chǎn)生出相對應的可能引起的網(wǎng)絡告警效果。制定出幾種可能的網(wǎng)絡故障，通過建立一個仿真模型，仿真出這些故障可能引起的網(wǎng)絡狀況，及體現(xiàn)在網(wǎng)絡中產(chǎn)生的負面效果。并將這些效果在上述建立的網(wǎng)絡拓撲圖中呈現(xiàn)出來。
擬解決問題
1、首先，解決的問題是對目標網(wǎng)絡進行虛擬化的建模問題。這里主要需要研究制定一個網(wǎng)絡拓撲生成算法。要求該算法能夠根據(jù)給定網(wǎng)絡的少量基本信息，如網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)量(n)、網(wǎng)絡中連接數(shù)量(m)、網(wǎng)絡中節(jié)點的最大出度(p)，成功地構建一個具有一定代表性，能夠正確表示此網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)絡，并生成其網(wǎng)絡拓撲結構。
2、生成虛擬網(wǎng)絡的配置信息。這部分主要是能夠編寫一段?擴展樣式表轉換語言，利用虛擬網(wǎng)絡的信息模型，自動、隨機的生成一組信息模型的實例，這些實例具備完備的配置信息。并且，對于這些配置信息而言，其某些表示關聯(lián)和包含關系的關鍵字段必須是合法的，符合第一個問題中所生成拓撲結構中的網(wǎng)絡實體關聯(lián)、包含關系;而對于其他的字段，則可以是隨機生成的對應類型的數(shù)據(jù)。
3、被管網(wǎng)絡故障的模擬。這里要解決的主要問題是，建立一個故障仿真模型。模型的輸入?yún)?shù)為模擬數(shù)種的故障類型;中間部分根據(jù)故障的類型來對設定的模型參數(shù)進行修改;最后，輸出網(wǎng)絡的告警信息，作為故障產(chǎn)生的效果。
三、研究方案設計及可行性分析(包括：研究方法，技術路線，理論分析、計算、實驗方法和步驟及其可行性等)(不少于800字)
研究方案設計
1.研究方法
針對本課題的研究內(nèi)容和特性，達到研究目標和完成畢業(yè)論文，采用如下的研究方法：
(1)理論知識準備：采用文獻調(diào)查法，利用學校圖書館、網(wǎng)上相關學術數(shù)據(jù)庫等資源，來進一步了解具體的網(wǎng)絡管理中，關于拓撲生成和故障仿真等課題的研究現(xiàn)狀和一些技術細節(jié);
(2)改進技術和主要研究點確定：以生成虛擬網(wǎng)絡拓撲結構和自動生成虛擬網(wǎng)絡中配置信息為主要研究點，輔以網(wǎng)絡故障的模擬仿真研究;
(3)技術調(diào)研：對課題中涉及的拓撲生成的圖論相關基本原理，以及配置信息自動生成技術進行學習，然后針對具體的技術方案進行技術調(diào)研，確定實現(xiàn)方式;
(4)設計技術方案：在理論準備和技術調(diào)研的基礎上，確定基于web service理論確定技術實現(xiàn)方案;
(5)實現(xiàn)并測試：理論與實踐相結合，根據(jù)設計出的技術方案，對需要改進的關鍵部分進行仿真，驗證方案的可行性;
(6)完成論文：整理文獻資料、代碼和數(shù)據(jù)等，完成論文。
2、技術路線
(1)按需虛擬網(wǎng)絡拓撲結構生成服務，分析目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡拓撲結構生成工具的原理，建立網(wǎng)絡拓撲生成算法;
(2)網(wǎng)絡配置信息生成服務，研究擴展樣式表轉換語言自動生成擴展信息的方法，根據(jù)固定數(shù)據(jù)模型，生成一組具體數(shù)據(jù);
(3)故障模擬服務，分析研究幾種常見網(wǎng)絡故障，進一步分析故障可能引起的對應網(wǎng)絡告警信息，模擬網(wǎng)絡故障;
(4)對上述提出的關鍵技術進行編程仿真實現(xiàn)。
總的來說，在網(wǎng)絡管理范疇內(nèi)研究現(xiàn)有的拓撲生成和配置信息生成技術方法，結合本課題具體情況，提出相應的實現(xiàn)技術，并豐富細節(jié)，最后基于web service理論編程實現(xiàn);根據(jù)故障仿真理論，提出本課題適用的仿真模型。
可行性分析
近年來，網(wǎng)絡管理技術的不斷豐富和發(fā)展，為本課題的研究奠定了堅實的理論背景和相關技術支持。比如，web service理論在網(wǎng)絡管理中的應用，使網(wǎng)絡管理中的一些功能的開發(fā)實現(xiàn)變得簡單易行。同時XML在網(wǎng)絡管理中也有很多應用，其中XML schema作為網(wǎng)絡接口的大數(shù)據(jù)量的傳輸載體，就可以應用到本項目中來存儲網(wǎng)絡配置信息。
總的來說，在此基礎上，根據(jù)上述實驗方案進行設計研究，思路是清晰的，研究方法是可行的。
四、本研究課題可能的創(chuàng)新之處(不少于500字)
本課題研究主要是為了解決在虛擬化網(wǎng)絡管理中網(wǎng)絡拓撲的構建問題、網(wǎng)絡配置信息的生成問題，以及對虛擬網(wǎng)絡可能出現(xiàn)故障及其引起的告警信息效果的模擬。本課題為實現(xiàn)此目標，在策略思想和關鍵技術上的創(chuàng)新點主要有以下幾點。
1、首先，對于網(wǎng)絡拓撲結構的生成，這里要研究的是根據(jù)網(wǎng)路的一組簡單信息，模擬生成出一個網(wǎng)絡可能的拓撲結構，這是非常有創(chuàng)新意義的。這里需要提出一個能夠根據(jù)這些簡單信息生成網(wǎng)絡拓撲結構的算法，這一算法與現(xiàn)有的網(wǎng)絡拓撲生成算法是有很大不同的。
2、在網(wǎng)絡配置信息的生成過程中，是根據(jù)基本的信息模型，自動生成一組符合信息模型的網(wǎng)絡配置信息數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)的關鍵字段都具有關聯(lián)關系上的真實性和有效性。這里自動生成一組網(wǎng)絡配置信息，破除了網(wǎng)絡配置信息生成的局限性，降低了生成的復雜性，是虛擬網(wǎng)絡配置信息的生成變得簡單，充實而且準確。
3、故障信息的模擬中，可以根據(jù)故障，設定了一套衍生規(guī)則邏輯，來影響網(wǎng)絡的運行效果。這一套邏輯，需要將模擬故障轉化成負面的效果，體現(xiàn)在網(wǎng)絡中。這需要建立新的仿真模擬的邏輯，提出合理有效的參數(shù)比較判斷方法。
4、使用面向接口的方法編程仿真，更具靈活性。
綜上所述，本課題的研究內(nèi)容在思想和關鍵技術上主要有這四點創(chuàng)新之處。
五、研究基礎與工作條件(1.與本項目相關的研究工作積累基礎 2.包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決途徑)(不少于500字)
1、研究工作積累基礎
本人所在實驗室研究組的主要研究內(nèi)容為web service接口技術在網(wǎng)絡管理中的應用，在學習過程中，我在充分了解、學習了WSDL接口的定義，XML scheme信息模型的定義，有充分的理論知識儲備。
另外，本人在研究組的網(wǎng)絡管理原型系統(tǒng)構建的項目中，承擔過一些涉及網(wǎng)絡拓撲構建，網(wǎng)絡配置信息呈現(xiàn)，以及網(wǎng)絡故障告警信息的模擬檢測和呈現(xiàn)工作。具備進行課題研究仿真的實踐經(jīng)驗。
對如何進行原型系統(tǒng)開發(fā)進行了深入的學習，學習了開發(fā)時所需要用到的編程語言，比如java、JSP、XML等語言，為將來的課題模擬的開發(fā)工作打下了一定的基礎。
所以，對于本課題的提出研究內(nèi)容和方向，本人具備研究和建立原型系統(tǒng)進行仿真驗證的能力。
2、已具備的實驗條件及缺少的實驗條件和擬解決途徑
本課題研究，需要查找網(wǎng)絡拓撲生成和故障仿真的相關資料和論文，學校的圖書館和網(wǎng)絡資料數(shù)據(jù)庫為此提供強大的支持。另外，對于課題需要仿真的工作，本人可以利用所在實驗室研究組的服務器資源，進行實驗環(huán)境的仿真構建和仿真原型系統(tǒng)的開發(fā)，本人所在研究組具備相關研究所用的仿真硬件環(huán)境。同時，實驗室研究組的老師和同學們，也可以為本課題研究的內(nèi)容做一些支持和幫助。
但是由于之前缺乏一些對網(wǎng)絡拓撲生成算法相關圖論知識的深入學習，需要進一步的了解和學習。本人有決心和能力做好這方面的學習和研究。
篇二：工學碩士論文開題報告
論文題目：基于仿真理論及虛擬化技術的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型研究
一、立題依據(jù)(包括研究目的、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，需結合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義;或結合國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關鍵科技問題來論述其應用前景。附主要參考文獻目錄)(不少于800字)
研究目的
現(xiàn)有 Internet 網(wǎng)絡功能強大，服務類型多樣，但是隨著網(wǎng)絡規(guī)模指數(shù)型的增大，以及應用需求的多樣化，我們也逐漸開始意識到Internet 正逐漸步入僵化。本文正是在這樣的背景下提出了一個基于仿真理論及虛擬化技術的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型。
研究意義
對虛擬化覆蓋網(wǎng)絡的研究意義主要在于 Internet 的僵化已經(jīng)不能適應網(wǎng)絡指數(shù)級的增長以及用戶的多樣化服務需求。與此相反，虛擬化覆蓋網(wǎng)絡卻能建立起一個更獨立、更安全、更靈活、并能支持地理位置與用戶身份分離的網(wǎng)絡體系模型。這樣，網(wǎng)絡能夠為用戶提供更多的私有網(wǎng)絡服務，包括應用層和應用層以下的各種服務。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
在網(wǎng)絡規(guī)模日益膨脹的今天，Internet架構已經(jīng)開始出現(xiàn)僵化，當網(wǎng)絡規(guī)模增大時，對硬件資源的消耗越來越厲害，而且當用戶的需求變得多樣化時比如，用戶可能需要提供自己的私有服務，或者用戶想建立自己的測試環(huán)境等，Internet 已不能很好地滿足用戶的需求。
本文提出的基于仿真理論及虛擬化技術的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型仍處于研究階段，只是一個研究的模型。雖然對該網(wǎng)絡進行了初步的仿真及性能參數(shù)評估，并探討了該網(wǎng)絡模型的實際應用，但要將其真正應用實際生活和科研中，或讓其能應用于更多的系統(tǒng)，支持更多的網(wǎng)絡新技術，還需要在多方面對虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型進行完善。
二、研究內(nèi)容和目標(說明課題的具體研究內(nèi)容，研究目標和效果，以及擬解決的關鍵科學問題。此部分為重點闡述內(nèi)容)(不少于2500字)
論文擬研究的方向，主要是為了解決Internet架構逐漸僵化問題、滿足用戶更多的需求。以仿真理論與虛擬技術為基礎，對上述問題進行研究和編程測試，以期構建虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型，以用于信息安全公共服務平臺建設。
研究內(nèi)容
本文首先對現(xiàn)有 Internet 體系結構進行了深入研究，既看到了 Internet 存在的意義，同時也看到了它的局限性，在網(wǎng)絡規(guī)模日益膨脹的今天，Internet架構已經(jīng)開始出現(xiàn)僵化，當網(wǎng)絡規(guī)模增大時，對硬件資源的消耗越來越厲害，而且當用戶的需求變得多樣化時比如，用戶可能需要提供自己的私有服務，或者用戶想建立自己的測試環(huán)境等，Internet 已不能很好地滿足用戶的需求。
其次，本文對仿真理論進行了研究，并討論了現(xiàn)有的一些主流網(wǎng)絡仿真工具。
這對本文所提出的網(wǎng)絡模型的仿真提供了有力的理論基礎和實踐手段，也是驗證該網(wǎng)絡模型可行性的必要前提。
由于虛擬化技術是本文的核心技術，因此，在第三章中還對網(wǎng)絡虛擬化技術進行了詳細討論。對該技術的研究，有助于充分利用各種虛擬化技術的優(yōu)勢，建立一個合理的虛擬化網(wǎng)絡模型。
在以上的這些研究的基礎上，本文在第四章中提出了一個基于仿真理論及虛擬化技術的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型并給出了詳細設計方案。該網(wǎng)絡模型旨在使用戶能夠盡可能多地擁有對自己私有網(wǎng)絡的控制權，使他們成為自己的“服務提供商”.
該網(wǎng)絡模型能夠為用戶建立起一個具有更高獨立性、安全性、靈活性，并具有物理位置與用戶身份分離特性的網(wǎng)絡，這使得用戶能夠在自己的私有網(wǎng)絡中提供或享用更多種多樣的個人網(wǎng)絡服務，這些服務不但包括應用層各項服務，還包含了應用層以下的各種服務。該模型的核心主要是基于虛擬化技術建立起來的，其中用到的虛擬化技術包括虛擬路由器技術、虛擬網(wǎng)卡技術、虛擬拓撲技術等等。虛擬設備技術是一種對硬件設備功能的軟件仿真技術，而虛擬拓撲技術是指現(xiàn)實網(wǎng)絡拓撲在虛擬網(wǎng)絡環(huán)境中的虛擬映射技術，它能夠提供給用戶控制自己網(wǎng)絡拓撲的接口。
在第五章中本文還討論了該網(wǎng)絡模型的實際應用。它的應用范圍十分廣泛，既可以用于個人用途，也可以用于組織機構建設網(wǎng)絡的情況，還可以用于給網(wǎng)絡研究人員對前沿的網(wǎng)絡技術進行方便而靈活的實驗和仿真。特別地，本文在對現(xiàn)有信息安全公共服務平臺體系結構進行研究的基礎上，給出了該網(wǎng)絡模型在該平臺中的應用，提出了新一代信息安全公共服務平臺體系框架，為進一步發(fā)揮信息安全公共服務平臺的優(yōu)越性奠定了基礎。
最后，本文采用 ns2 仿真技術對該網(wǎng)絡模型進行了仿真，得出了對該網(wǎng)絡性能參數(shù)的評估。同時還結合利用了 Planetlab 測試床，對該網(wǎng)絡模型的系統(tǒng)參數(shù)也進行了評估，驗證了該網(wǎng)絡模型的可行性。
研究目標和效果
本課題的研究目標對應研究內(nèi)容分為四部分：
首先，討論了網(wǎng)絡仿真技術，包括其研究背景和現(xiàn)有的一些主流網(wǎng)絡仿真技術。
然后，著重介紹了虛擬化技術，并對網(wǎng)絡虛擬化技術的實際應用進行了深入闡述。
接著，提出了虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型體系結構，詳細描述了其中的關鍵技術、網(wǎng)絡模型的建立與實現(xiàn)機制，并給出了具體的網(wǎng)絡通信實例。
另外，對該網(wǎng)絡模型進行了仿真，并對相關指標進行了性能測試。結合現(xiàn)有的信息安全公共服務平臺，提出了新一代信息安全公共服務平臺體系結構。
擬解決問題
Internet 的優(yōu)勢是明顯的，就是它能夠為用戶提供大量的服務，但是我們也不得不承認， Internet 的體系結構正使得它變得開始僵化。
首先，隨著網(wǎng)絡規(guī)模不斷地增大，對硬件資源的消耗也逐漸開始呈指數(shù)級遞增，于是即使是對 Internet 架構的很小改動，都會使得部署相當困難。例如，IPv6 雖然已經(jīng)進入人們的視野很久了，但是由于技術上的原因，IPv6 遲遲不能推廣使用。因此，Internet 不利于新型網(wǎng)絡架構的研究及部署，它不但對需要大量的硬件資源消耗，而且部署周期相當長。
另外，用戶的需求已不僅限于現(xiàn)有的 Internet 服務，他們的服務需求已變得越來越多樣化。例如，Internet 的盡力包傳送服務并不能滿足商業(yè)中的關鍵服務或一些實時應用程序的需求。因此，Internet 已遠遠不能滿足用戶多樣化的個人網(wǎng)絡服務需求。
此外，Internet 的服務由 ISP 服務提供商進行管理和維護，這將使得有時對它的使用變得很不靈活。用戶往往希望能夠根據(jù)自己的需求建立起自己的網(wǎng)絡拓撲，提供自己的私有網(wǎng)絡服務等等。因此，Internet 不能向用戶提供開放式的管理和競爭平臺 .促使我們?nèi)で蟾玫木W(wǎng)絡架構解決方案，而虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型能夠很好的解決這些問題。
三、研究方案設計及可行性分析(包括：研究方法，技術路線，理論分析、計算、實驗方法和步驟及其可行性等)(不少于800字)。
研究方案設計
1.研究方法
針對本課題的研究內(nèi)容和特性，達到研究目標和完成畢業(yè)論文，采用如下的研究方法：
(1)理論知識準備：采用文獻調(diào)查法，利用學校圖書館、網(wǎng)上相關學術數(shù)據(jù)庫等資源，來進一步了解具體的仿真理論和虛擬化技術主要內(nèi)容;(2)改進技術和主要研究點確定：以生成虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型為主要研究點，輔以該模型的模擬仿真研究;(3)技術調(diào)研：對課題中涉及的虛擬化技術相關基本原理，以及仿真理論進行學習，然后針對具體的技術方案進行技術調(diào)研，確定實現(xiàn)方式;(4)設計技術方案：在理論準備和技術調(diào)研的基礎上，確定基于仿真理論及虛擬化技術確定技術實現(xiàn)方案;(5)實現(xiàn)并測試：理論與實踐相結合，根據(jù)設計出的技術方案，對需要改進的關鍵部分進行仿真，驗證方案的可行性;(6)完成論文：整理文獻資料、代碼和數(shù)據(jù)等，完成論文。
2、技術路線
首先介紹幾種相關的虛擬技術，基于這些虛擬技術，將給出虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型的架構。然后將會進一步討論具體的設計和實現(xiàn)機制。另外，還給出了兩個實例用于說明一個用戶組內(nèi)兩個用戶成員間的通信過程。
可行性分析
近年來，網(wǎng)絡虛擬化技術的不斷豐富和發(fā)展，為本課題的研究奠定了堅實的理論背景和相關技術支持。比如，虛擬設備技術的應用，這包括虛擬路由器技術(或虛擬交換機技術)和虛擬網(wǎng)卡技術。同時虛擬拓撲技術應用，實現(xiàn)了從現(xiàn)實世界向虛擬世界的映射。
總的來說，在此基礎上，根據(jù)上述實驗方案進行設計研究，思路是清晰的，研究方法是可行的。
四、本研究課題可能的創(chuàng)新之處(不少于500字)
本課題研究主要是為了解決在虛擬化技術下虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型的構建問題，以及對虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型的模擬仿真。本課題為實現(xiàn)此目標，在策略思想和關鍵技術上的創(chuàng)新點主要有以下幾點。
(1)在深入分析現(xiàn)有Internet架構、和主流虛擬化技術的基礎上，提出了具有更高獨立性、安全性、靈活性，并具有物理位置與用戶身份分離特性的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型，并給出了模型的框架和設計細節(jié)。該模型具有很廣泛的應用前景。
(2)對現(xiàn)有信息安全公共服務平臺體系結構的關鍵技術及其發(fā)展趨勢和需求進行了深入分析，結合了本文中提出的虛擬覆蓋網(wǎng)絡模型，提出了新一代信息安全公共服務平臺框架。
綜上所述，本課題的研究內(nèi)容在思想和關鍵技術上主要有這兩點創(chuàng)新之處。
五、研究基礎與工作條件(1.與本項目相關的研究工作積累基礎 2.包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決途徑)(不少于500字)
1、研究工作積累基礎
本人所在實驗室研究組的主要研究內(nèi)容為網(wǎng)絡虛擬技術的應用開發(fā)，在學習過程中，我在充分了解、學習了虛擬化技術的定義，仿真理論的定義，有充分的理論知識儲備。
另外，本人在研究組的網(wǎng)絡原型系統(tǒng)構建的項目中，承擔過一些涉及網(wǎng)絡拓撲構建，網(wǎng)絡配置信息呈現(xiàn)，以及網(wǎng)絡信息的模擬檢測和呈現(xiàn)工作。具備進行課題研究仿真的實踐經(jīng)驗。
對如何進行原型系統(tǒng)開發(fā)進行了深入的學習，學習了開發(fā)時所需要用到的編程語言，比如java、JSP、XML等語言，為將來的課題模擬的開發(fā)工作打下了一定的基礎。
所以，對于本課題的提出研究內(nèi)容和方向，本人具備研究和建立原型系統(tǒng)進行仿真驗證的能力。
2、已具備的實驗條件及缺少的實驗條件和擬解決途徑
本課題研究，需要查找網(wǎng)絡虛擬化技術和仿真的相關資料和論文，學校的圖書館和網(wǎng)絡資料數(shù)據(jù)庫為此提供強大的支持。另外，對于課題需要仿真的工作，本人可以利用所在實驗室研究組的服務器資源，進行實驗環(huán)境的仿真構建和仿真原型系統(tǒng)的開發(fā)，本人所在研究組具備相關研究所用的仿真硬件環(huán)境。同時，實驗室研究組的老師和同學們，也可以為本課題研究的內(nèi)容做一些支持和幫助。
但是由于之前缺乏一些對網(wǎng)絡拓撲生成算法相關圖論知識的深入學習，需要進一步的了解和學習。本人有決心和能力做好這方面的學習和研究。
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