本文關鍵詞：基于網絡拓撲分析的路由策略優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當今Internet已經成為信息化社會最重要的基礎設施,隨著網絡規(guī)模的增大,以及它與生俱來的異構性、動態(tài)性、和非集中性等原因,Internet在信息安全、地址分配、網絡感知、擁塞控制、負載均衡等方面問題日益突出。分析網絡拓撲結構特性,對人們全面而深刻的認識互聯(lián)網有著重大意義,掌握拓撲結構對網絡安全起著極其重要的作用。優(yōu)化路由策略對解決網絡擁塞、負載不均衡等問題有極大的幫助,能夠大幅度提高網絡整體性能,更加有效的利用網絡資源。研究網絡拓撲特性以及優(yōu)化路由策略對下一代智慧協(xié)同網絡的構建同樣有著重要的理論和實踐意義。 本文首先通過分析挖掘權威的CAIDA項目2007年到2013年七年Internet AS級別拓撲實測數據,驗證了互聯(lián)網拓撲無標度、小世界、高聚集的特性。其次基于Internet網絡拓撲這三個特點,本文基于規(guī)則網絡拓撲下?lián)砣Ｐ?在無標度網絡下,提出廣義介數的概念用來衡量節(jié)點在網路中的重要性,建立了無標度網絡拓撲下網絡擁塞模型；最后在此模型基礎上分析了網絡中制約網絡通信容量的各個要素,提出了兩種路由優(yōu)化方案：路由性能分布一致情況下均衡廣義介數路由策略；路由性能分布不一致情況下的綜合網絡拓撲特征以及路由性能分布的路由策略。仿真數據說明,相比最短路徑(Shortest Path, SP)和最小度數路由(Minimum Degree, MD)策略,兩種路由策略無論在網絡通信容量和數據包傳輸平均幾時延上都有較好的效果。 圍繞著網絡拓撲分析以及路由策略優(yōu)化,本文主要貢獻及創(chuàng)新如下： 1.完成了對Internet AS級別拓撲隨時間的演化分析。 2.針對Internet網絡拓撲中節(jié)點與節(jié)點在拓撲上不完全一致的特征,提出了廣義介數的概念,用來衡量節(jié)點在網絡中的重要性。 3.分析了網絡從空閑狀態(tài)到擁塞狀態(tài)的相變特點,利用廣義介數,揭示了網絡拓撲以及路由性能分布制約網絡數據包傳輸的內在機制。 4.基于網絡擁塞模型,假設路由器路由性能一致情況下,提出均衡廣義介數路由策略,使得網絡中各節(jié)點負載達到均衡。 5.基于網絡擁塞模型,假設路由器路由性能不一致情況下,提出了一種綜合網絡拓撲特征以及路由性能分布的路由策略,使得網絡中各個路由器負載能夠與自身處理能力相匹配,仿真顯示該路由策略有效的提高了網絡通信容量。
【關鍵詞】：網絡拓撲 路由 擁塞控制 復雜網絡 路由性能 網絡性能
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 路由體系與策略研究進展12-13
• 1.2.2 Internet 拓撲研究進展13-15
• 1.2.3 針對網絡特性的路由策略研究進展15-17
• 1.3 本文主要工作及內容安排17-19
• 第二章 Internet拓撲測量、數據獲取和分析19-35
• 2.1 復雜網絡度量19-26
• 2.1.1 網絡的圖表述19-20
• 2.1.2 復雜網絡基礎理論20-21
• 2.1.3 復雜網絡度量參數21-26
• 2.2 網絡拓撲測量26-28
• 2.2.1 測量面臨的問題26-27
• 2.2.2 AS拓撲測量方法27-28
• 2.3 AS級拓撲特征量分析28-33
• 2.3.1 獲取拓撲數據29
• 2.3.2 Internet網絡度量計算29-30
• 2.3.3 Internet網絡度量分析30-33
• 2.4 本章小結33-34
• 2.5 復雜網絡度量匯總34-35
• 第三章 基于廣義介數的網絡擁塞模型35-51
• 3.1 網絡通信模型相關研究35-41
• 3.1.1 二維網格模型35-38
• 3.1.2 網絡分層模型38-39
• 3.1.3 基于復雜網絡理論的網絡模型39-40
• 3.1.4 現(xiàn)有建模的缺陷40-41
• 3.2 建模主要參數41-42
• 3.2.1 網絡建模目的41
• 3.2.2 網絡模型拓撲選擇41
• 3.2.3 路由節(jié)點和主機節(jié)點41-42
• 3.2.4 數據包產生速率42
• 3.2.5 轉發(fā)速率與帶寬42
• 3.2.6 內存隊列長度與丟包率42
• 3.3 基于廣義介數的網絡模型42-48
• 3.3.1 數據包處理流程43
• 3.3.2 網絡通信基本模型43-44
• 3.3.3 規(guī)則網絡下網絡擁塞模型44-45
• 3.3.4 廣義介數概念45-46
• 3.3.5 無標度網絡拓撲下的網絡擁塞模型46-48
• 3.4 制約網絡通信容量的因素分析48-49
• 3.4.1 網絡拓撲48-49
• 3.4.2 節(jié)點路由性能分布49
• 3.4.3 路由策略49
• 3.5 本章小結49-50
• 3.6 本章符號說明50-51
• 第四章 均衡廣義介數的路由策略優(yōu)化51-68
• 4.1 當前路由策略的問題51-57
• 4.1.1 最短路徑路由策略不足52-53
• 4.1.2 最小節(jié)點度路由策略的不足53-56
• 4.1.3 基于動態(tài)信息路由策略的不足56-57
• 4.2 均衡廣義介數的優(yōu)化路由方案57-62
• 4.2.1 單純考慮拓撲因素下合理路由策略設想57
• 4.2.2 均衡廣義介數的優(yōu)化路由策略57-62
• 4.3 算法復雜度分析62
• 4.4 仿真環(huán)境及參數設置62-64
• 4.5 無標度網絡下仿真與分析64-67
• 4.5.1 三種路由策略下廣義介數對比分析64-66
• 4.5.2 三種路由策略下網絡性能對比分析66-67
• 4.6 本章小結67-68
• 第五章 綜合網絡拓撲特性以及路由處理能力的路由策略優(yōu)化68-85
• 5.1 結合拓撲以及路由性能分布的優(yōu)化路由方案68-72
• 5.1.1 考慮路由性能分布不均下合理的路有策略設想68
• 5.1.2 綜合拓撲以及路由性能分布的路由策略68-72
• 5.1.3 算法復雜度分析72
• 5.2 隨機網絡拓撲下路由仿真與分析72-78
• 5.2.1 仿真參數72-74
• 5.2.2 調節(jié)參數對路由性能的影響分析74-75
• 5.2.3 三種路由策略下的廣義介數分析75-77
• 5.2.4 三種路由策略下網絡性能對比分析77-78
• 5.3 無標度網絡拓撲下路由仿真與分析78-84
• 5.3.1 仿真參數78-79
• 5.3.2 可調節(jié)參數對路由性能的影響分析79-80
• 5.3.3 三種路由策略下的廣義介數分析80-82
• 5.3.4 三種路由策略下網絡性能對比分析82-84
• 5.4 本章小結84-85
• 第六章 總結與展望85-87
• 6.1 論文總結85-86
• 6.2 下一步研究工作86-87
• 參考文獻87-93
• 致謝93-94
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄94

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 張宏科;蘇偉;;新網絡體系基礎研究——一體化網絡與普適服務[J];電子學報;2007年04期

2 張宏科;羅洪斌;;智慧協(xié)同網絡體系基礎研究[J];電子學報;2013年07期

  本文關鍵詞：基于網絡拓撲分析的路由策略優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：401300