隨著5G以及相關(guān)傳輸技術(shù)的發(fā)展,傳輸速度得到了極大地提高,“萬物互聯(lián)”的場景也不再是遙不可及的夢想。為了更好的利用5G傳輸速度上的優(yōu)勢,依托于云計算的邊緣計算也開始暫露頭角。目前最常見的starlingx邊緣計算平臺,存在著存在著不同虛擬架構(gòu)之間無法直接通信、及相同虛擬架構(gòu)之間的通信性能較低的缺點,這說明邊緣計算技術(shù)依然有很大的發(fā)展空間。為了解決上述問題,本文給出了一套完整的云邊協(xié)同系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng),分別從邊緣云內(nèi)部同一物理主機、云邊之間的不同物理主機、物理主機部署方案三個角度對邊緣計算平臺starlingx上的通信進行了優(yōu)化,使得其在各種虛擬架構(gòu)中都可以直接而高效的通信。對于邊緣云內(nèi)部同一物理主機的通信優(yōu)化,本文提出了擴展calico網(wǎng)絡(luò)方案、內(nèi)核映射方案、共享內(nèi)存方案這三種解決辦法。在綜合考慮之后,系統(tǒng)選擇了共享內(nèi)存方案作為同一物理主機內(nèi)的通信優(yōu)化方案。具體來說,其在同一物理主機中開辟一塊內(nèi)存讓所有的虛擬機和容器共享,通過操作共享的內(nèi)存而達到直接通信的目的。對于云邊之間的不同物理主機通信優(yōu)化,本文提出了樸素網(wǎng)絡(luò)解決方案和RDMA網(wǎng)絡(luò)解決方案,綜合討論之后系統(tǒng)選擇了RDMA網(wǎng)絡(luò)解... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 邊緣計算的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 云邊協(xié)同系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)需求分析和總體設(shè)計
    2.1 邊緣平臺starlingx的簡介與不足
        2.1.1 邊緣計算平臺與云計算平臺的相似以及不同
        2.1.2 starlingx平臺的特點與不足
    2.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的功能需求分析
        2.2.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在同一物理節(jié)點上的需求分析
        2.2.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在不同物理節(jié)點上的需求分析
        2.2.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在部署模塊上的需求分析
    2.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的非功能需求分析
    2.4 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的整體設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 云邊協(xié)同系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的具體設(shè)計
    3.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)模塊的具體設(shè)計
        3.1.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)模塊在同一物理節(jié)點上的設(shè)計
        3.1.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)模塊在不同物理節(jié)點上的設(shè)計
    3.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)部署模塊的詳細設(shè)計
        3.2.1 實際問題背景與數(shù)學建模
        3.2.2 數(shù)學模型的進一步分析和相關(guān)證明
    3.3 本章小結(jié)
第4章 云邊協(xié)同系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的具體實現(xiàn)
    4.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)模塊的具體實現(xiàn)
        4.1.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在單一物理節(jié)點上的具體實現(xiàn)
        4.1.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在不同物理節(jié)點上的具體實現(xiàn)
    4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)部署模塊的具體實現(xiàn)
        4.2.1 多CPU調(diào)度問題的啟發(fā)式算法
        4.2.2 部署問題的啟發(fā)式算法
    4.3 本章小結(jié)
第5章 云邊協(xié)同系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)的實驗測試
    5.1 實驗環(huán)境
    5.2 Kafka測試方案簡介
    5.3 同一物理節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)實驗測試
        5.3.1 kafka和通信優(yōu)化系統(tǒng)性能比較
        5.3.2 通信優(yōu)化系統(tǒng)和starlingx上的模擬系統(tǒng)比較
        5.3.3 虛擬機和容器對于通信優(yōu)化系統(tǒng)的無關(guān)性
    5.4 不同物理節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)實驗測試
        5.4.1 kafka和通信優(yōu)化系統(tǒng)性能比較
        5.4.2 通信優(yōu)化系統(tǒng)和starlingx上的模擬系統(tǒng)比較
        5.4.3 虛擬機和容器對于通信優(yōu)化系統(tǒng)的無關(guān)性
    5.5 系統(tǒng)部署模塊的性能測試
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]超密集網(wǎng)絡(luò)中基于移動邊緣計算的任務(wù)卸載和資源優(yōu)化[J]. 張海波,李虎,陳善學,賀曉帆.  電子與信息學報. 2019(05)
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[10]移動邊緣計算技術(shù)及其本地分流方案[J]. 張建敏,謝偉良,楊峰義,武洲云,謝亮.  電信科學. 2016(07)



本文編號：3716899