軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其主要特點(diǎn)為邏輯上集中控制,控制平面與數(shù)據(jù)平面解耦合,各平面間通過(guò)開(kāi)放的、可編程的接口相連接,可有效簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)控制過(guò)程,提供了具有服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)保障的用戶應(yīng)用程序。為實(shí)現(xiàn)SDN中非相鄰交換機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸,需設(shè)計(jì)有效的路由選擇算法;同時(shí),針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中多用戶流資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題,需設(shè)計(jì)合理的流分配算法。本文針對(duì)SDN聯(lián)合路由選擇及流分配算法進(jìn)行研究,包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容:本文介紹了SDN的概念、架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)SDN路由選擇算法、流分配算法、聯(lián)合路由選擇及流分配算法的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)分析。針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)中單用戶流、多用戶流的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題,本文提出了基于時(shí)延優(yōu)化的SDN聯(lián)合路由選擇及流分配算法。假設(shè)用戶流可以在中繼交換機(jī)處拆分,綜合考慮流守恒、交換機(jī)與鏈路資源以及QoS需求等限制條件,以端到端時(shí)延最小化為目標(biāo),建模聯(lián)合路由選擇及流分配問(wèn)題為端到端時(shí)延優(yōu)化問(wèn)題。由于該優(yōu)化問(wèn)題為非確定多項(xiàng)式(Non-polynomial,NP)完全問(wèn)題,采用傳統(tǒng)方法難以有效求解,本文分別考慮單用戶流及多用戶流場(chǎng)景進(jìn)行求解。針對(duì)單用戶流場(chǎng)景問(wèn)題求解,提出了一種改進(jìn)的最小費(fèi)用流算法;針對(duì)多用戶流場(chǎng)景,采用改進(jìn)的最小費(fèi)用流算法以及拉格朗日對(duì)偶算法求解聯(lián)合路由選擇及流分配問(wèn)題。針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)中多業(yè)務(wù)流同時(shí)傳輸及資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題,并權(quán)衡用戶時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率兩個(gè)性能指標(biāo),引入效用函數(shù)的概念,將聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)性能表征為時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率的加權(quán)和,建模多用戶流聯(lián)合路由選擇及資源分配問(wèn)題為效用函數(shù)最小化的優(yōu)化問(wèn)題。綜合考慮用戶QoS需求、網(wǎng)絡(luò)性能與路由選擇及資源分配等約束條件,以效用函數(shù)最小化為目標(biāo),設(shè)計(jì)了一種基于Dijkstra算法以及拉格朗日對(duì)偶算法的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配算法。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TP393.02
【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)概述
        1.2.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)定義
        1.2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        1.2.3 軟件定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第2章 軟件定義網(wǎng)絡(luò)路由選擇及流分配概述
    2.1 引言
    2.2 路由選擇算法
        2.2.1 基于QoS保障的路由選擇算法
        2.2.2 基于能效的路由選擇算法
        2.2.3 基于負(fù)載均衡的路由選擇算法
    2.3 流分配及資源分配算法
        2.3.1 流分配算法
        2.3.2 控制器\交換機(jī)資源分配算法
        2.3.3 鏈路資源分配算法
    2.4 聯(lián)合路由選擇及流分配算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于時(shí)延優(yōu)化的聯(lián)合路由選擇及流分配算法
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型及問(wèn)題描述
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 問(wèn)題描述
    3.3 優(yōu)化問(wèn)題建模
        3.3.1 端到端時(shí)延建模
        3.3.2 約束條件建模
        3.3.3 優(yōu)化問(wèn)題建模
    3.4 優(yōu)化問(wèn)題求解
        3.4.1 單用戶流場(chǎng)景算法求解
        3.4.2 多用戶流場(chǎng)景算法求解
    3.5 仿真結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于效用函數(shù)優(yōu)化的聯(lián)合路由選擇及資源分配算法
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型及問(wèn)題描述
        4.2.1 系統(tǒng)模型
        4.2.2 問(wèn)題描述
    4.3 優(yōu)化問(wèn)題建模
        4.3.1 效用函數(shù)建模
        4.3.2 約束條件建模
        4.3.3 優(yōu)化問(wèn)題建模
    4.4 優(yōu)化問(wèn)題求解
        4.4.1 多用戶流路由選擇子問(wèn)題求解
        4.4.2 共享資源分配子問(wèn)題求解
    4.5 仿真結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果

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本文編號(hào)：2843652