基于主題的發(fā)布/訂閱系統(tǒng)作為一種分布式消息傳輸中間件,對消息按照其特征進行了分類,實現(xiàn)了消息發(fā)送端（發(fā)布者）和消息接收端（訂閱者）的解耦。而SDN網(wǎng)絡(luò)具有集中控制的特性,實現(xiàn)了控制和轉(zhuǎn)發(fā)的分離,SDN交換機的端口支持添加不同帶寬的優(yōu)先隊列,隊列的帶寬大小直接決定其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力。將發(fā)布/訂閱系統(tǒng)與SDN網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合則可以用不同的隊列傳輸不同主題的消息,從而實現(xiàn)基于主題的區(qū)分服務(wù)。目前,發(fā)布/訂閱系統(tǒng)和SDN的結(jié)合尚不完善,在隊列帶寬的調(diào)整算法方面還有很大的發(fā)展空間。隊列帶寬的調(diào)整算法是指根據(jù)隊列的排隊時延和優(yōu)先級動態(tài)調(diào)整隊列帶寬,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的實時變化。但現(xiàn)有的排隊時延獲取方法不甚準確,導(dǎo)致帶寬調(diào)整的效果欠佳。同時,隊列帶寬的調(diào)整只局限在單個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,并未考慮用戶對端到端時延的需求。此外,系統(tǒng)在流量管理、接口性能方面都需要改善和優(yōu)化。基于目前的研究現(xiàn)狀,本文提出了以下系統(tǒng)性能優(yōu)化方案:其一是提出兩種獲取隊列排隊時延的方法,一種是增量差法,利用進出隊列的字節(jié)數(shù)增量巧妙地避免時間差對隊列長度的影響,同時減小由丟包造成的誤差;另一種是XGBoost模型預(yù)測法,利用機器學(xué)習中的XGBoost模型對... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究內(nèi)容
        1.2.1 排隊時延的獲取方法
        1.2.2 基于用戶需求的隊列帶寬調(diào)整算法
        1.2.3 系統(tǒng)流量管理和接口性能優(yōu)化
    1.3 論文組織
    1.4 本章小結(jié)
第二章 相關(guān)技術(shù)概述
    2.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)
        2.1.1 廣義SDN
        2.1.2 OpenFlow
        2.1.3 SDN控制器
        2.1.4 SDN交換機
        2.1.5 Flow table
        2.1.6 Meter table
    2.2 基于SDN的發(fā)布/訂閱系統(tǒng)
    2.3 優(yōu)先隊列
    2.4 隨機早期檢測
    2.5 XGBoost模型
    2.6 RESTful架構(gòu)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 需求分析
    3.1 需求概述
    3.2 控制器需求
        3.2.1 排隊時延獲取
        3.2.2 隊列帶寬動態(tài)調(diào)整
        3.2.3 流量管理
    3.3 管理員需求
        3.3.1 約束值設(shè)定
        3.3.2 用戶需求協(xié)商
    3.4 用戶需求
        3.4.1 時延需求
        3.4.2 反饋監(jiān)聽
        3.4.3 接口調(diào)用
    3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)概要設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)架構(gòu)
    4.2 排隊時延的獲取
        4.2.1 增量差法
        4.2.2 XGBoost模型預(yù)測法
    4.3 基于用戶需求的隊列帶寬動態(tài)調(diào)整
        4.3.1 本地帶寬調(diào)整
        4.3.2 全局質(zhì)量控制
    4.4 流量管理與接口性能優(yōu)化
        4.4.1 流量信息收集
        4.4.2 用戶訂閱限制
        4.4.3 流量上限管理
        4.4.4 接口性能優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)詳細設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 工程概覽
    5.2 排隊時延獲取方法的實現(xiàn)
        5.2.1 增量差法實現(xiàn)
        5.2.2 XGBoost模型預(yù)測法實現(xiàn)
    5.3 隊列帶寬動態(tài)調(diào)整算法實現(xiàn)
        5.3.1 本地帶寬調(diào)整
        5.3.2 全局質(zhì)量控制
    5.4 系統(tǒng)流量管理與接口性能優(yōu)化實現(xiàn)
        5.4.1 流量信息收集
        5.4.2 用戶訂閱限制
        5.4.3 流量上限管理
        5.4.4 接口優(yōu)化實現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試與驗證
    6.1 測試目標
    6.2 測試環(huán)境
    6.3 測試內(nèi)容
        6.3.1 增量差法和XGBoost模型預(yù)測法有效性測試
        6.3.2 隊列調(diào)整算法相關(guān)測試
        6.3.3 流量管理測試
        6.3.4 接口性能測試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Towards SDN Based Queuing Delay Estimation[J]. MA Haiyan,YAN Jinyao,Panagiotis Georgopoulos,Bernhard Plattner.  中國通信. 2016(03)
[2]主動測量SDN性能的機制[J]. 陳鳴,代飛,許博,邢長友,李兵,張國敏.  通信學(xué)報. 2015(06)
[3]軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）研究進展[J]. 張朝昆,崔勇,唐翯翯,吳建平.  軟件學(xué)報. 2015(01)
[4]控制時延的主動隊列管理算法[J]. 吳東.  計算機應(yīng)用. 2014(03)
[5]高性能發(fā)布/訂閱系統(tǒng)接口服務(wù)的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 溫鵬,章洋.  軟件. 2013(11)
[6]基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J]. 左青云,陳鳴,趙廣松,邢長友,張國敏,蔣培成.  軟件學(xué)報. 2013(05)
[7]基于發(fā)布/訂閱機制的Web服務(wù)QoS信息分發(fā)模型[J]. 鄭嘯,羅軍舟,曹玖新,宋愛波.  計算機研究與發(fā)展. 2010(06)
[8]發(fā)布訂閱模式數(shù)據(jù)交換中間件設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 高德宏,張新家,陳春雷,劉維宇.  計算機應(yīng)用. 2010(04)
[9]一種參數(shù)自適應(yīng)的主動隊列管理算法—自適應(yīng)BLUE[J]. 劉偉彥,孫雁飛,張順頤,劉斌.  電子與信息學(xué)報. 2009(02)

碩士論文
[1]基于FPGA的異構(gòu)鏈路快速交換技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 鄭廣杰.北京郵電大學(xué) 2014



本文編號：3197479