本文關(guān)鍵詞：SDN在IP網(wǎng)絡(luò)的流量調(diào)度應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： SDN IP骨干網(wǎng) 流量調(diào)度 關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣 QoS多約束

【摘要】：隨著IP骨干網(wǎng)上用戶和業(yè)務(wù)流量的急劇增加,各大運營商對骨干網(wǎng)的投資日益增大,但骨干網(wǎng)的資源利用率卻一直低下。基于SDN(Software Defined Network)架構(gòu)的流量工程可以在一定程度上解決該問題,從而促進了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對IP現(xiàn)網(wǎng)流量模型以及SDN架構(gòu)下的IP骨干網(wǎng)流量調(diào)度算法的研究,其中Google通過將SDN技術(shù)應(yīng)用到跨數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng),達到了接近100%的資源利用率。但是,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大導(dǎo)致業(yè)務(wù)量矩陣的數(shù)量呈指數(shù)增長,在基于SDN架構(gòu)的流量工程中處理海量的業(yè)務(wù)量矩陣將影響流量調(diào)度算法的性能以及網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性,從而利用海量業(yè)務(wù)量矩陣進行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析是不現(xiàn)實的。針對IP骨干網(wǎng)資源利用率低以及基于SDN的流量工程處理海量業(yè)務(wù)量矩陣不現(xiàn)實的問題,本文首先參考Google跨數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng)部署方案,并結(jié)合關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣的概念設(shè)計新的SDN應(yīng)用架構(gòu);然后對該架構(gòu)中關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取模塊和路由計算模塊的算法實現(xiàn)進行了詳細研究;最后基于該架構(gòu),對關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣在流量工程中的具體應(yīng)用進行了性能分析。本文具體研究內(nèi)容如下:(1)本文設(shè)計了SDN下基于關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣的IP骨干網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu),其核心部分是關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取模塊、路由計算模塊以及流控代理模塊。該架構(gòu)在SDN技術(shù)的基礎(chǔ)上通過引入關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣概念,在進行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析時僅對關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣進行分析,并保存分析結(jié)果,對于到達的業(yè)務(wù)量矩陣只需要調(diào)用其匹配的關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣的分析結(jié)果,從而達到提高流量調(diào)度算法的性能以及網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的目的;(2)針對SDN應(yīng)用架構(gòu)中關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取模塊的實現(xiàn),本文研究分析了基于關(guān)鍵性感知的聚類算法(CritAC),針對該算法的局限性設(shè)計了不同的聚合代價函數(shù)(時間、路由策略、相似性),并在分層聚類算法的基礎(chǔ)上提出了基于這些不同代價函數(shù)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取算法:基于時間感知的關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取算法(CritTimeAC),基于路由策略感知的業(yè)務(wù)量矩陣提取算法(RoutePolicyAC)以及基于相似性感知的業(yè)務(wù)流矩陣提取算法(SimilarAC),并對各算法進行仿真以及性能對比分析;(3)針對SDN應(yīng)用架構(gòu)中路由計算模塊的實現(xiàn),本文重點研究了QoS多約束路由問題,將該問題建立混合整數(shù)規(guī)劃,并基于A*思想提出了改進的隨機化求解算法,以保證為接入業(yè)務(wù)找到滿足QoS需求且較優(yōu)的可行路徑,與現(xiàn)存算法與優(yōu)化模型相比,該算法是一種更快速、高效的QoS多約束路由求解方法;(4)為了驗證(1)中所提應(yīng)用架構(gòu)的有效性,本文在此應(yīng)用架構(gòu)下首先提出了針對多業(yè)務(wù)量矩陣的路由優(yōu)化方案和多路由切換方案,并進行了仿真分析,然后利用關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣代替原始業(yè)務(wù)量矩陣進行網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析的性能。
【關(guān)鍵詞】：SDN IP骨干網(wǎng) 流量調(diào)度 關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣 QoS多約束
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.06
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景與意義14-16
• 1.2 研究動態(tài)與發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 SDN下的流量工程16-17
• 1.2.2 多業(yè)務(wù)量矩陣下TE算法17
• 1.2.3 多約束QoS路由17-19
• 1.3 主要工作及內(nèi)容安排19-20
• 第二章 SDN下IP骨干網(wǎng)總體應(yīng)用架構(gòu)20-29
• 2.2 傳統(tǒng)SDN架構(gòu)介紹20-22
• 2.2.1 中心流控模塊21
• 2.2.2 OpenFlow控制層21
• 2.2.3 硬件交換設(shè)備21-22
• 2.3 SDN下IP骨干網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)介紹22-28
• 2.3.1 關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取模塊22-23
• 2.3.2 路由計算模塊23-27
• 2.3.2.1 IP骨干網(wǎng)單業(yè)務(wù)量矩陣路由計算23-24
• 2.3.2.3 省網(wǎng)-城域網(wǎng)單業(yè)務(wù)量矩陣路由計算24-27
• 2.3.3 流控代理模塊27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣提取算法29-50
• 3.1 研究背景29-30
• 3.2 問題描述30-31
• 3.3 多種提取關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣方案31-42
• 3.3.1 CritMat問題數(shù)學(xué)表示32-33
• 3.3.2 基于總?cè)萘康木垲惙椒?/span>33-34
• 3.3.2.1 TopN算法33
• 3.3.2.2 TopConsecN算法33-34
• 3.3.3 直接聚類方法34-42
• 3.3.3.1 CritAC算法34-37
• 3.3.3.2 CritTimeAC算法37-38
• 3.3.3.3 RoutPolicyAC算法38-40
• 3.3.3.4 SimilarAC算法40-42
• 3.4 仿真及結(jié)果分析42-49
• 3.4.1 距離函數(shù)歸一化處理43
• 3.4.2 簡單性能指標仿真結(jié)果及分析43-45
• 3.4.3 其它性能指標仿真結(jié)果及分析45-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 多約束QoS路由50-66
• 4.1 研究背景50-51
• 4.2 多約束QoS路由模型51-52
• 4.3 MIP模型52-53
• 4.4 隨機化求解算法53-57
• 4.4.1 算法核心思想53
• 4.4.2 算法描述53-54
• 4.4.3 算法流程54-55
• 4.4.4 算法小結(jié)55-57
• 4.5 改進的隨機化求解算法57-64
• 4.5.1 算法核心思想58
• 4.5.2 權(quán)重函數(shù)定義58
• 4.5.3 算法描述58-59
• 4.5.4 算法流程59
• 4.5.5 算法小結(jié)59-60
• 4.5.6 仿真及結(jié)果分析60-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第五章 SDN下關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣在流量工程中的應(yīng)用66-83
• 5.1 研究背景66-67
• 5.2 基于關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣的路由優(yōu)化67-78
• 5.2.1 傳統(tǒng)流量工程概念67-68
• 5.2.2 SDN下多業(yè)務(wù)量矩陣路由優(yōu)化方案68-69
• 5.2.3 多路由切換方案69-70
• 5.2.3.1 路由切換基本思想69-70
• 5.2.3.2 路由切換準則70
• 5.2.4 仿真結(jié)果及分析70-78
• 5.3 基于關(guān)鍵業(yè)務(wù)量矩陣的網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析78-81
• 5.3.1 網(wǎng)絡(luò)脆弱性概念78-79
• 5.3.2 網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析79
• 5.3.3 仿真結(jié)果及分析79-81
• 5.4 本章小結(jié)81-83
• 第六章 結(jié)束語83-85
• 6.1 本文工作總結(jié)83
• 6.2 未來研究工作展望83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-88
• 攻取碩士學(xué)位期間的研究成果88-89

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;1998年第24期擂臺賽點評[J];電腦愛好者;1999年06期

2 王以德,賈力普;快速算法及矩陣的新式分解[J];計算機應(yīng)用與軟件;1984年03期

3 郝家欍;矩陣、概率與統(tǒng)計自學(xué)參考[J];煤礦機械;1985年03期

4 譚瓊;如何形成網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃中的路矩陣[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;1992年04期

5 李大農(nóng);漢字鄰接頻率的矩陣表示[J];黃岡師專學(xué)報;1997年01期

6 黃祿炳,黃顯高;矩陣應(yīng)用中值得注意的問題[J];西安郵電學(xué)院學(xué)報;1997年01期

7 楊秀文,嚴尚安,張潔,曾順鵬;可達矩陣的新求法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;2000年06期

8 樊葆華;竇強;張鶴穎;;網(wǎng)絡(luò)演算的矩陣解釋[J];計算機學(xué)報;2009年12期

9 馮春生;;2維空間填充曲線的塊矩陣迭代法[J];計算機工程與應(yīng)用;2011年12期

10 孟章榮;幾個圖矩陣及其應(yīng)用[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);1981年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊偉;;模糊軟矩陣及其格結(jié)構(gòu)[A];中國運籌學(xué)會模糊信息與模糊工程分會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 陳文康;姚陳;;對Bond變換的若干思考[A];中國地球物理·2009[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金_g;IT自考學(xué)習(xí)資源大搜索（一）[N];中國電腦教育報;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 郝曉麗;粒度格矩陣空間模型及其應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2009年

2 韓曦;基于多維矩陣的移動通信信號檢測及參數(shù)估計技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

3 張芬;基于低秩矩陣填充的相位檢索方法研究[D];安徽大學(xué);2015年

4 方茂中;關(guān)于矩陣填充和非負矩陣的研究[D];華東師范大學(xué);2008年

5 陳娜;矩陣恢復(fù)算法及誤差分析[D];華中科技大學(xué);2012年

6 耿娟;低秩矩陣與張量完整化問題的算法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 田貴賢;圖譜理論和幾類矩陣的譜與組合特征研究[D];電子科技大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李娜;關(guān)于矩陣值Toeplitz-Bezout矩陣性質(zhì)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

2 周生偉;逆M、逆Z矩陣的性質(zhì)及相關(guān)結(jié)果[D];電子科技大學(xué);2006年

3 李鵬恒;基于森林的北京市2003年社會核算矩陣的編制及其擴展[D];北京林業(yè)大學(xué);2007年

4 范云鵬;矩陣低秩逼近在圖像壓縮中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 樊趙兵;環(huán)上矩陣的等價及其分類[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

6 崔翔;基于卷積壓縮感知的確定性測量矩陣研究[D];北京化工大學(xué);2015年

7 孟青云;大規(guī)模矩陣偽譜計算的數(shù)值方法[D];南京航空航天大學(xué);2010年

8 張正麗;二元迭代關(guān)系的矩陣表示與組合反演關(guān)系理論[D];蘇州大學(xué);2005年

9 張獻會;格矩陣的周期指數(shù)[D];北京工業(yè)大學(xué);2008年

10 王丹紅;保域上矩陣可逆性問題[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

，

本文編號：1131421