本文關(guān)鍵詞：面向負(fù)載均衡的軟件定義網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)路徑算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年來(lái),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的飛快增長(zhǎng),例如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等服務(wù)的興起,對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了深刻的影響,給用戶帶來(lái)了極大的便利,但同時(shí)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不堪重負(fù),網(wǎng)絡(luò)需求對(duì)對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提出了更高的要求,希望它能夠做到按需供給、隨需而變和靈活健壯。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的研究一直都是網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn),它可以保證網(wǎng)絡(luò)的性能,提高用戶的體驗(yàn);而最優(yōu)路徑的計(jì)算則是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基礎(chǔ)。這時(shí)軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Software defined networking,SDN)的出現(xiàn)能夠適應(yīng)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)需求,集中化控制、控制與數(shù)據(jù)相分離、網(wǎng)絡(luò)的可編程性和全網(wǎng)的監(jiān)控能力都對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡有了新的突破。本文針對(duì)路徑選擇算法進(jìn)行研究,把網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡優(yōu)化分為了鏈路權(quán)重計(jì)算與路徑選擇計(jì)算兩個(gè)部分,主要工作與創(chuàng)新如下:(1)目前對(duì)于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的鏈路權(quán)重計(jì)算方法并不多見(jiàn);本文利用SDN的集中化控制,提出了一種新的權(quán)重計(jì)算方法,基于馬爾科夫鏈的轉(zhuǎn)移概率計(jì)算鏈路權(quán)重;該方法可以有效的避免過(guò)去的權(quán)重計(jì)算方法所產(chǎn)生的鏈路權(quán)重差異較大和串聯(lián)鏈路權(quán)重值相等的情況,具有預(yù)測(cè)性的鏈路權(quán)重是后續(xù)的路徑計(jì)算的良好基礎(chǔ)。(2)為了獲得基于負(fù)載均衡的最優(yōu)路徑,本文以最大化業(yè)務(wù)流請(qǐng)求數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡能力作為優(yōu)化目標(biāo),依據(jù)鏈路的容量和流量作為約束條件,建立了一個(gè)線性規(guī)劃模型,給出一種基于多項(xiàng)式時(shí)間逼近方法對(duì)其求解;并在Fat-Tree拓?fù)渲信c傳統(tǒng)SPF算法進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在一定假設(shè)的情況下最大可以增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡率30%,提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流請(qǐng)求接受率20%,能夠有效的提高網(wǎng)絡(luò)性能。(3)考慮不同運(yùn)營(yíng)商對(duì)不同流量的敏感度不同,提出一種定量評(píng)估策略。面對(duì)不同的流量請(qǐng)求時(shí),SDN控制器可以自由控制網(wǎng)絡(luò)平均鏈路利用率、最優(yōu)路徑利用率、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載波動(dòng)和業(yè)務(wù)請(qǐng)求延時(shí)率4個(gè)因子的權(quán)重值,從而得到最符合該流量特性的最優(yōu)路徑方案。最后使用了一個(gè)用例,說(shuō)明SDN控制器如何在不同的路徑算法中選擇最優(yōu)的路徑方案。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義網(wǎng)絡(luò) 馬爾科夫鏈 路徑選擇 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.01
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-17
• 1.1 問(wèn)題的背景研究8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 研究目標(biāo)與方法13-14
• 1.4 章節(jié)安排14-17
• 第2章 體系架構(gòu)與相關(guān)技術(shù)17-24
• 2.1 體系構(gòu)架概述17-19
• 2.2 SDN的通訊流程與優(yōu)勢(shì)概述19-21
• 2.3 相關(guān)技術(shù)概述21-23
• 2.2.1 SDN技術(shù)概述21-22
• 2.2.2 鏈路權(quán)重的計(jì)算22-23
• 2.2.3 最優(yōu)路徑的計(jì)算23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 基于馬爾科夫過(guò)程的鏈路權(quán)重計(jì)算方法24-33
• 3.1 現(xiàn)有的權(quán)重計(jì)算方法24-25
• 3.1.1 最短路徑方法24-25
• 3.1.2 縮邊方法25
• 3.1.3 基于有序二叉樹(shù)方法25
• 3.2 基于馬爾科夫鏈的鏈路權(quán)重計(jì)算方法25-30
• 3.2.1 鏈路權(quán)重計(jì)算方法25-29
• 3.2.2 算例說(shuō)明29-30
• 3.3 鏈路權(quán)重的評(píng)估比較30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-33
• 第4章 面向負(fù)載均衡的鏈路計(jì)算33-43
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)鏈路的相關(guān)定義33-35
• 4.1.1 鏈路的約束定義34-35
• 4.1.2 對(duì)路徑的評(píng)價(jià)的定義35
• 4.2 基于負(fù)載均衡路徑算法的提出35-37
• 4.3 仿真參數(shù)設(shè)定37-38
• 4.4 仿真結(jié)果與分析38-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第5章 面向不同流量需求的定量評(píng)估策略43-51
• 5.1 路徑分配的評(píng)價(jià)因子定義43-45
• 5.2 仿真拓?fù)渑c參數(shù)設(shè)定45-47
• 5.3 仿真結(jié)果與分析47-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第6章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 總結(jié)51-52
• 6.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 附錄58

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