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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
在面向企业应用的虚拟网络计算环境中，采用数据中心架构来组织分布于局域网的底层物理资源，虚拟网络技术可以将分布在不同宿主机上的虚拟机资源聚合起来，为上层应用服务提供高效可靠的虚拟计算环境。随着数据密集型应用发展，对虚拟网络的数据传输性能提出了更高要求，然而由于底层资源分布的动态性，如何构建具有高效数据传输性能的虚拟网络成为挑战性技术题目。目前，大多数虚拟网络技术主要关注虚拟网络的拓扑结构以及管理等题目，而忽略底层物理环境对虚拟网络性能的影响，其主要题目在于：首先，目前大多技术方案缺乏与底层物理架构特点相适应的优化机制；其次，现有虚拟网络侧重于链路层的虚拟化，而忽略虚拟网络路由对传输效率的影响，造成虚拟网络的数据传输延时，进而影响上层应用运行效率；第三，现有方案基本采用用户态的虚拟网络数据处理机制以及IP隧道封装技术来实现虚拟网络数据转发，增加了虚拟网络数据操作处理延时，影响了虚拟网络整体传输效率。因此，现有的技术难以满足大规模数据并行计算的高性能数据传输需求。如何针对底层物理架构优化虚拟网络传输性能，以满足上层应用需求，是虚拟网络技术面临的一个关键技术题目。针对这些题目，本文通过分析数据中心架构的底层物理环境特点，提出相应的虚拟网络传输技术及其解决方案，设计并实现了面向数据中心架构的虚拟网络系统DR-VNET。论文的主要工作如下：首先，设计分布式的虚拟网络路由机制，并开发分布式路由组件DIS-ROUTER来替代传统路由组件实现虚拟网络路由功能，使得虚拟节点之间能够“单跳”传输，解决现有由于集中式的路由造成在大规模数据传输时的路由转发瓶颈题目，提高虚拟网络的传输效率；其次，针对现有技术中数据在内核态与用户态之间的拷贝延时题目，提出虚拟网络的内核态数据处理机制，通过与Linux网络子系统和虚拟机接口的直接交互，减少不必要的数据处理延时，从而提升虚拟网络的传输性能；第三，根据底层物理网络的特点，设计采用MAC重写机制实现虚拟网络数据在底层物理网络中的无封装转发机制，克服传统虚拟网络的IP隧道技术所带来的数据封转与解封的处理延时，以提高虚拟网络整体传输性能。本文还设计ARP本地应答机制以及虚拟节点信息动态请求机制，减少虚拟网络内部的广播报文并能够快速应答虚拟机ARP请求，借鉴ARP协议实现原理，设计虚拟网络节点信息动态请求以及应答机制，保证虚拟网络节点之间数据的正确发送；第四，设计一种虚拟网络标签ID的隔离机制，通过分配唯一标识来区分不同虚拟网络，并通过标签ID的添加来保证虚拟网络数据在底层物理网络中的隔离传输。最后，实现了DR-VNET虚拟网络系统，并对系统的性能进行了实验测试，试验表明DR-VNET虚拟网络和基于链路层的虚拟网络OpenVPN相比，其虚拟网络综合性能可以提高28%，而和基于网络层的虚拟网络Diverter相比，在虚拟网络数据大规模传输时，其传输性能也可以提高17%，因此证明DR-VNET虚拟网络具有良好的虚拟网络传输性能。 |
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发表于 2022-9-27 15:08:33
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