本文關鍵詞：基于SDN的天地一體化存儲網(wǎng)絡技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的建設和用戶的不斷拓展、航天技術的進步、開發(fā)利用太空進程的加快,我國在太空領域的活動發(fā)展不斷加速。飛行器與中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(TDRSS)之間建立高速通道,可以極大的提高信息獲取的效率。在中繼衛(wèi)星組網(wǎng)運行的情況下,系統(tǒng)中進行緩存、轉發(fā)、處理的數(shù)據(jù)量越來越大,理論上單天需要存儲和處理的業(yè)務數(shù)據(jù)將達到TB量級,中繼衛(wèi)星系統(tǒng)將成為各種用戶業(yè)務數(shù)據(jù)交互和存儲的數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)如何合理的分配、存放到地面站,如何對數(shù)據(jù)合理的、靈活的調度,以及對數(shù)據(jù)進行檢索提高讀取效率,都是需要解決的問題,目前在天地一體化網(wǎng)絡仍存在對大容量數(shù)據(jù)存儲的瓶頸,因而如何充分利用現(xiàn)有資源,適應日益增長的海量數(shù)據(jù)存儲需求是當前面臨的一項重要任務。本文從“存”、“取”,“用”三個角度對天地一體化存儲網(wǎng)絡進行研究。在“存”的角度,本課題分析了目前云存儲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)副本的放置策略,結合實際提出了基于距離與一致性Hash算法的副本存儲策略,通過實驗對比了不同參數(shù)下的分布情況,所提算法可以更好的兼顧距離與均勻性。在“取”的角度,由于目前通常的網(wǎng)絡設備是將邏輯上的控制面與數(shù)據(jù)轉發(fā)綁定在一起,不利于數(shù)據(jù)的高速轉發(fā),本課題采用SDN網(wǎng)絡架構,將網(wǎng)絡的控制平面與數(shù)據(jù)轉發(fā)平面進行分離,數(shù)據(jù)的轉發(fā)依靠上層的策略,提出了基于通信鏈路帶寬均衡的資源調度策略,實驗結果表明了策略的有效性。在“用”的角度,考慮到中繼衛(wèi)星系統(tǒng)存儲的內(nèi)容大多為圖像和遙感遙測等信息,圖像信息在存儲內(nèi)容中占據(jù)了很大的比例,因此本課題提出了IPP算法實現(xiàn)圖像檢索的方法,在提取數(shù)據(jù)時可以為用戶檢索到最相關的數(shù)據(jù)進行傳輸,從而減少數(shù)據(jù)傳輸量,節(jié)約寶貴的鏈路資源。本文對“存”、“取”,“用”三個角度提出的方案,均進行了仿真實驗,仿真結果表明所提出的算法可以很好的適應天地一體化存儲網(wǎng)絡的需求,能夠有效的減少響應時間、提高傳輸效率。
【關鍵詞】：天地一體化 SDN 分布式存儲 負載均衡 數(shù)據(jù)調度 圖像檢索
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 天地一體化存儲網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 論文研究內(nèi)容與結構12-14
• 第2章 天地一體化存儲網(wǎng)絡總體方案14-28
• 2.1 存儲關鍵技術概述14-19
• 2.1.1 網(wǎng)絡存儲技術14-16
• 2.1.2 數(shù)據(jù)存儲形式16-17
• 2.1.3 云存儲技術17-19
• 2.2 SDN關鍵技術概述19-23
• 2.2.1 SDN概念19-20
• 2.2.2 ONF定義的SDN架構20-21
• 2.2.3 ETSI定義的NFV架構21-22
• 2.2.4 OpenDayLight定義的SDN架構22-23
• 2.3 天地一體化通信協(xié)議概述23-26
• 2.3.1 CCSDS協(xié)議體系24-25
• 2.3.2 SCPS空間通信協(xié)議25-26
• 2.4 天地一體化存儲網(wǎng)絡總體設計方案26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 云存儲資源及副本存儲策略研究28-43
• 3.1 Hadoop的數(shù)據(jù)副本分配方式28-30
• 3.1.1 HDFS默認數(shù)據(jù)放置策略28-29
• 3.1.2 默認機架感知策略的局限性29-30
• 3.2 一致性Hash算法30-32
• 3.2.1 Hash算法原理30-31
• 3.2.2 一致性Hash算法31-32
• 3.3 DCH副本存儲策略32-42
• 3.3.1 算法的研究思路32-34
• 3.3.2 算法的實現(xiàn)方式34-37
• 3.3.3 仿真結果及數(shù)據(jù)分析37-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 基于通信鏈路帶寬均衡的資源調度策略43-62
• 4.1 云存儲資源調度43-44
• 4.1.1 天地一體化存儲網(wǎng)絡資源調度需求43
• 4.1.2 資源調度方法43-44
• 4.2 LBBS資源調度策略44-51
• 4.2.1 SDN與調度算法的結合45-46
• 4.2.2 OpenFlow協(xié)議46-47
• 4.2.3 LBBS策略的實現(xiàn)47-51
• 4.3 仿真設計與結果分析51-60
• 4.3.1 仿真軟件介紹51-52
• 4.3.2 網(wǎng)絡模型設計52-53
• 4.3.3 數(shù)據(jù)包模型53-55
• 4.3.4 節(jié)點模型55
• 4.3.5 進程模型55-56
• 4.3.6 仿真結果分析56-60
• 4.4 本章小結60-62
• 第5章 存儲網(wǎng)絡中圖像的檢索62-73
• 5.1 天地一體化存儲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)取用62-63
• 5.1.1 需求背景62
• 5.1.2 基于內(nèi)容的圖像檢索62-63
• 5.2 CBIR的特征提取與相似性度量63-65
• 5.2.1 顏色特征63-64
• 5.2.2 形狀特征64
• 5.2.3 空間關系特征64
• 5.2.4 相似性度量64-65
• 5.3 IPP圖像檢索方法設計65-72
• 5.3.1 顏色特征提取方法66-67
• 5.3.2 顏色特征的相似性度量67-68
• 5.3.3 圖像形狀特征提取68-69
• 5.3.4 仿真結果與分析69-72
• 5.4 本章小結72-73
• 第6章 總結與展望73-75
• 6.1 論文總結73
• 6.2 工作展望73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單79-80
• 致謝80

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  本文關鍵詞：基于SDN的天地一體化存儲網(wǎng)絡技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：260032