云服務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了前所未有的網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。數(shù)據(jù)中心備份、大文件傳輸和包括基因研究在內(nèi)的大科學數(shù)據(jù),傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可達數(shù)十TB,傳輸所需帶寬可達數(shù)Gbps。然而,網(wǎng)絡(luò)中帶寬使用在時間和空間上的不均衡性,使得較大網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)進行上述的端到端數(shù)據(jù)傳輸難以實現(xiàn)。一個典型的例子是跨時區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸。由于不同時區(qū)中網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)帶寬使用的峰谷時間不一致,跨多個時區(qū)的端到端高帶寬通路難以實現(xiàn)。即便在同一個時區(qū)中,由于網(wǎng)絡(luò)中各條鏈路帶寬可用情況差異甚大,能夠提供給端到端傳輸?shù)拇翱诤苄?很難達到海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊�。存儲轉(zhuǎn)發(fā)（SnF）是緩解上述困境的有效手段。通過將數(shù)據(jù)緩存于具有海量存儲的中繼節(jié)點（例如數(shù)據(jù)中心中）,等到后續(xù)網(wǎng)絡(luò)相對空閑時再繼續(xù)傳輸,可以有效提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率和傳輸效能。已有研究表明,在不增加網(wǎng)絡(luò)成本的情況下,引入存儲可以極大地提高網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力。但是,存儲的引入使得原來的空間路由問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�同時包括空間和時間兩個維度的調(diào)度問題。而且,不恰當?shù)卣{(diào)度存儲與帶寬資源,將加劇資源碎片化、繞路等現(xiàn)象,反而惡化網(wǎng)絡(luò)性能。很顯然,存儲的引入對網(wǎng)絡(luò)資源（包括帶寬和存儲資源）的... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：200 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 大數(shù)據(jù)時代的來臨
        1.1.2 大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)默F(xiàn)狀
        1.1.3 大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸面臨的挑戰(zhàn)
        1.1.4 大數(shù)據(jù)流的新特征與新機遇
        1.1.5 存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換及其研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相關(guān)研究
        1.2.2 基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相關(guān)研究
        1.2.3 小結(jié)
    1.3 本論文的主要研究工作與創(chuàng)新點
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 時移多層圖:面向存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換網(wǎng)絡(luò)的路由框架
    2.1 研究背景
    2.2 相關(guān)工作
    2.3 時移多層圖
        2.3.1 系統(tǒng)模型與假設(shè)
        2.3.2 原理概述
        2.3.3 動態(tài)特性分析
    2.4 使用TS-MLG進行路由調(diào)度
        2.4.1 路由調(diào)度過程
        2.4.2 計算復雜度
        2.4.3 時空鏈路代價
    2.5 通過限制層數(shù)實現(xiàn)性能和計算復雜度的折衷
        2.5.1 實驗設(shè)置
        2.5.2 層數(shù)無限制的路由
        2.5.3 層數(shù)有限制的路由
        2.5.4 層數(shù)的動態(tài)特性
    2.6 本章小結(jié)
第三章 存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換網(wǎng)絡(luò)的時隙化運行及其性能
    3.1 研究背景
    3.2 相關(guān)工作
        3.2.1 傳統(tǒng)的細粒度時隙化網(wǎng)絡(luò)運行機制
        3.2.2 時隙化機制在基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的大數(shù)據(jù)傳輸方法中的應(yīng)用
    3.3 非時隙化存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換網(wǎng)絡(luò)
        3.3.1 系統(tǒng)模型與假設(shè)
        3.3.2 非時隙化的請求處理與資源預約機制
    3.4 時隙化存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換網(wǎng)絡(luò)
        3.4.1 系統(tǒng)模型與假設(shè)
        3.4.2 時隙化的請求處理與資源預約機制
    3.5 非時隙化與時隙化網(wǎng)絡(luò)的比較分析
        3.5.1 帶寬碎片化
        3.5.2 帶寬利用率
        3.5.3 資源預約窗口
    3.6 數(shù)值結(jié)果與討論
        3.6.1 實驗設(shè)置
        3.6.2 網(wǎng)絡(luò)阻塞性能
        3.6.3 影響阻塞性能的因素
        3.6.4 選擇合適的時隙大小
    3.7 本章小結(jié)
第四章 存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換網(wǎng)絡(luò)中時空解耦的路由調(diào)度方法
    4.1 研究背景
    4.2 相關(guān)工作
        4.2.1 困難與挑戰(zhàn)
        4.2.2 聯(lián)合調(diào)度方法
        4.2.3 解耦調(diào)度方法
    4.3 三種資源調(diào)度機制的比較分析
        4.3.1 資源調(diào)度機制的原理
        4.3.2 搜索空間比較
        4.3.3 可能路徑數(shù)比較
    4.4 時空解耦的路由調(diào)度方法
        4.4.1 系統(tǒng)模型與假設(shè)
        4.4.2 原理概述
        4.4.3 特性分析
        4.4.4 計算復雜度
    4.5 性能分析與討論
        4.5.1 實驗配置
        4.5.2 網(wǎng)絡(luò)負載
        4.5.3 路由層數(shù)限制
        4.5.4 計算時間
    4.6 本章小結(jié)
第五章 高容錯、低成本光交換矩陣設(shè)計
    5.1 研究背景
    5.2 相關(guān)工作
    5.3 環(huán)型容錯光交換矩陣
        5.3.1 容錯結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.3.2 基于SOA光交換矩陣的容錯結(jié)構(gòu)具體實現(xiàn)
        5.3.3 不同容錯結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件比較
    5.4 性能分析與討論
        5.4.1 數(shù)值性能分析
        5.4.2 可擴展性
        5.4.3 現(xiàn)場試驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換在接入和廣域網(wǎng)場景的應(yīng)用
    6.1 研究背景
    6.2 相關(guān)工作
        6.2.1 接入網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸
        6.2.2 廣域網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸
    6.3 存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換在接入和廣域網(wǎng)場景中的應(yīng)用
        6.3.1 原理概述
        6.3.2 面向接入網(wǎng)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)光交換數(shù)據(jù)傳輸方法
        6.3.3 基于廣域網(wǎng)閑置帶寬的數(shù)據(jù)傳輸方法
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 接入網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸性能分析
        6.4.2 廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸性能分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
附錄一 縮略語
參考文獻
攻讀博士學位期間科研成果
攻讀博士學位期間參與的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大數(shù)據(jù)商業(yè)創(chuàng)新三部曲[J]. 周濤.  中國信息安全. 2013(09)
[2]大數(shù)據(jù)時代的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 鄔賀銓.  求是. 2013(04)
[3]高速長距離網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議[J]. 任勇毛,唐海娜,李俊,錢華林.  軟件學報. 2010(07)

博士論文
[1]大數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中的資源優(yōu)化分配機制[D]. 馮張瀟.上海交通大學 2017



本文編號：3189378