發(fā)布時間：2017-11-01 16:01

  本文關(guān)鍵詞：軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制機制研究

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【摘要】：傳統(tǒng)擁塞控制采用分布式的工作方式,缺乏全局網(wǎng)絡(luò)信息,其性能受到一定限制。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network, SDN)通過將控制與轉(zhuǎn)發(fā)相分離,為網(wǎng)絡(luò)管理者提供了全局視圖以及集中管控網(wǎng)絡(luò)的能力。因此,有希望借助于SDN而使傳統(tǒng)擁塞控制擺脫其所受的固有限制,進而實現(xiàn)適應(yīng)性更強、更為優(yōu)化的擁塞控制機制。SDN旨在對轉(zhuǎn)發(fā)層面進行抽象和管控。相比于端到端控制,同樣工作于轉(zhuǎn)發(fā)層面的主動隊列管理(Active Queue Management, AQM)對于SDN有更好的適配性,更適合借助于SDN而進行全局優(yōu)化的擁塞控制。因此,本文提出了一種SDN場景下的動態(tài)AQM調(diào)整框架OpenAQM。該框架使用全局網(wǎng)絡(luò)信息對AQM算法進行優(yōu)化,包括對AQM算法進行自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整以及算法性能擇優(yōu)。 參數(shù)穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需要有一定的調(diào)節(jié)依據(jù)。本文通過使用經(jīng)典控制論方法對系統(tǒng)進行建模,依據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,以該穩(wěn)定性條件作為調(diào)節(jié)依據(jù)。本文給出了求解AQM算法穩(wěn)定性條件的一般性步驟,并以RED算法為實例進行具體分析,最后在NS2平臺上進行了RED算法參數(shù)調(diào)節(jié)的仿真實驗,驗證了上述穩(wěn)定性條件的有效性。 性能擇優(yōu)需要對AQM算法性能進行預(yù)估。本文使用TCP/AQM對偶模型來求解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能,以此作為AQM算法性能的預(yù)估。本文給出了求解系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的一般性方法,并以單瓶頸拓撲為實例求解其穩(wěn)態(tài)性能的具體表達形式,并預(yù)估了REM、PI、RED三種算法在單瓶頸鏈路下的性能表現(xiàn),最后進行了NS2仿真實驗對上述預(yù)估進行驗證,并依據(jù)各算法性能優(yōu)勢進行動態(tài)切換以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化,驗證了上述性能擇優(yōu)方法對于在提高網(wǎng)絡(luò)性能方面的有效性。 本文的創(chuàng)新之處在于提出了一個基于SDN的動態(tài)AQM調(diào)整框架OpenAQM。相比較于其他基于SDN的擁塞控制方法,本文選取通過控制AQM來優(yōu)化全局擁塞管理,充分利用了AQM與SDN的適配性,降低了系統(tǒng)部署的難度的同時,也為網(wǎng)絡(luò)管理者提供靈活控制隊列以緩解擁塞的能力；另外一方面,本文通過使用控制論和最優(yōu)化理論,分析并給出了基于本框架進行AQM優(yōu)化的具體方法。本文通過NS2仿真,以RED、PI、REM算法為分析實例,驗證了該框架的可行性以及優(yōu)化擁塞控制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義網(wǎng)絡(luò) 擁塞控制 主動隊列管理
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-14
• 1.2 研究內(nèi)容14-15
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)15-18
• 第二章 SDN下的AQM動態(tài)調(diào)整調(diào)整框架OpenAQM18-26
• 2.1 SDN場景下的傳輸控制機制18-21
• 2.1.1 OpenTCP18-19
• 2.1.2 Software Defined Transport19
• 2.1.3 Openflow控制下的AQM合作方案19-21
• 2.2 SDN下的AQM動態(tài)調(diào)整框架OpenAQM21-23
• 2.3 OpenAQM的全局隊列管理策略的制定23-25
• 2.3.1 AQM算法參數(shù)調(diào)整23-24
• 2.3.2 AQM算法性能擇優(yōu)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 OpenAQM架構(gòu)的AQM參數(shù)調(diào)節(jié)26-38
• 3.1 OpenAQM參數(shù)調(diào)節(jié)的具體流程26-27
• 3.2 經(jīng)典控制論模型下的AQM參數(shù)穩(wěn)定性調(diào)整27-30
• 3.2.1 TCP/AQM經(jīng)典控制論系統(tǒng)模型27-30
• 3.2.2 AQM算法的穩(wěn)定性判斷30
• 3.3 RED算法穩(wěn)定性條件分析30-31
• 3.4 RED算法參數(shù)調(diào)節(jié)的仿真驗證31-37
• 3.4.1 負載對于RED穩(wěn)定性的影響32-36
• 3.4.2 動態(tài)調(diào)節(jié)Pmax優(yōu)化RED性能36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 OpenAQM架構(gòu)的AQM性能擇優(yōu)38-50
• 4.1 OpenAQM性能擇優(yōu)的具體流程38-39
• 4.2 TCP/AQM優(yōu)化模型下的AQM穩(wěn)態(tài)性能預(yù)估39-41
• 4.2.1 TCP/AQM的原始-對偶優(yōu)化模型39-40
• 4.2.2 AQM算法的穩(wěn)態(tài)預(yù)估40-41
• 4.3 單瓶頸鏈路下的算法穩(wěn)態(tài)性能預(yù)估41-42
• 4.4 單瓶頸鏈路下RED、REM、PI性能擇優(yōu)仿真驗證42-48
• 4.4.1 算法性能預(yù)估42-45
• 4.4.2 性能預(yù)估仿真驗證45-47
• 4.4.3 性能擇優(yōu)仿真驗證47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 第五章 結(jié)束語50-52
• 5.1 全文總結(jié)50-51
• 5.2 不足和進一步工作51-52
• 參考文獻52-56
• ~.略語56-58
• 致謝58-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 閆友彪,陳元琰,羅曉曙,陶小梅;Internet擁塞控制研究的最新進展分析與展望[J];計算機應(yīng)用研究;2005年02期

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本文編號：1127491