【摘要】：移動自組網(wǎng)（MANET）是一個多跳的網(wǎng)絡，整個無線網(wǎng)絡的拓撲連通情況將隨著節(jié)點移動、節(jié)點或鏈路失效、節(jié)點入網(wǎng)和退網(wǎng)而變化。這種變化使得網(wǎng)絡管理面臨嚴重的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的客戶/服務器管理模式已經(jīng)無法滿足Ad hoc網(wǎng)絡的管理要求。為了適應移動自組網(wǎng)的這些特性，研究者們提出了許多網(wǎng)絡管理體系結構和技術。 本文圍繞著MANET網(wǎng)絡管理框架體系進行研究，著重對其中的管理框架、管理域劃分、管理域的快速形成廣播算法等內容進行了研究，同時設計實現(xiàn)了一個原型管理系統(tǒng)在實際環(huán)境下對框架模型進行驗證。論文的主要研究內容包括： 1）針對MANET網(wǎng)絡環(huán)境，首先在論文中提出了一個分層自適應的管理架構。該架構能夠靈活適應不同的網(wǎng)絡變化和需求，減輕中心節(jié)點管理壓力，充分發(fā)揮中心節(jié)點的管理功能。其次論文結合結構化和中心化網(wǎng)絡兩種結構的優(yōu)點，提出了一個兩層混合的P2P網(wǎng)絡通信模型結構。兩層網(wǎng)絡協(xié)同工作，充分集成了P2P網(wǎng)絡的優(yōu)點，具有快速高效的查找定位能力；同時結合管理域劃分的模型，增強了整個網(wǎng)絡的擴展能力和負載均衡能力。 2）所有的管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)都采用分層方法來對網(wǎng)絡進行劃分和管理，這依賴于采用的管理域劃分的劃分算法。為了提高管理系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性和管理能力，論文在基于最小ID的劃分算法基礎上，結合“權值”劃分方法的思路，在劃分時引入評判節(jié)點承擔管理任務能力的性能U值，重新構建管理域。論文提出了一種基于U值的管理域劃分和維護算法，并在區(qū)域內節(jié)點數(shù)過多時考慮管理域的分裂。分析表明算法能夠充分利用各個節(jié)點的處理能力，，維持管理網(wǎng)絡的穩(wěn)定并且提高網(wǎng)絡管理的總效果。 3）不論采用何種劃分算法，建立合適穩(wěn)定的管理域，都需要節(jié)點進行狀態(tài)信息的交互。廣播是信息分發(fā)的基本方式以及路由發(fā)現(xiàn)功能的重要組成部分。本文側重分析研究了廣播算法對管理域建立時間的影響。論文在分析的基礎上提出了一種基于時延標記的管理域快速建立廣播方法，并對其進行了完善。原理分析和仿真分析結果都表明采用時延標記廣播算法將可以極大地減少網(wǎng)絡管理域的建立時間。 4）管理模型在設計時的假設，可能并不總是符合實際情況，管理一個真實的ad hoc網(wǎng)絡環(huán)境，其中的挑戰(zhàn)是并不總是能夠在一個模擬的環(huán)境得到體現(xiàn)。因此論文在實驗室環(huán)境下，基于JMX架構，在Java2SDK1.6環(huán)境下采用Java語言開發(fā)實現(xiàn)了MANET網(wǎng)絡的原型管理系統(tǒng)。設計實現(xiàn)的管理系統(tǒng)采用分層式和分布式管理相結合的模式，整體設計引入了管理域的概念。通過原型管理系統(tǒng)的運行，表明采用論文中的管理框架，可以增強整個網(wǎng)絡的擴展能力和負載均衡能力，管理系統(tǒng)具有良好的擴展性和靈活的部署能力。
[Abstract]:Mobile ad hoc network (Manet) is a multi-hop network. The topology connectivity of the whole wireless network will change with node movement, node or link failure, node access and de-networking. This kind of change makes the network management face serious challenge, the traditional client / server management mode can no longer meet the management requirements of Ad hoc network. In order to adapt to these characteristics of Manet, researchers have proposed many network management architectures and technologies. This paper focuses on the study of Manet network management framework system, focusing on the management framework, management domain division, management domain rapid formation of broadcast algorithms and so on. At the same time, a prototype management system is designed and implemented to verify the frame model in the actual environment. The main contents of this paper are as follows: 1) aiming at the Manet network environment, a hierarchical adaptive management architecture is proposed in this paper. The architecture can flexibly adapt to different network changes and requirements, reduce the pressure of central node management, and give full play to the management function of central node. Secondly, combining the advantages of structured and centralized networks, a two-layer hybrid P2P network communication model is proposed. Two layers of network work together, fully integrate the advantages of P2P network, have fast and efficient lookup and location ability, and combine with the model of management domain partition, at the same time, It enhances the expansibility and load balancing ability of the whole network. 2) all the functions of the management system are divided and managed by the hierarchical method, which depends on the partition algorithm of the management domain. In order to improve the stability and management ability of the management system structure, the paper introduces the performance U value to judge the ability of the node to undertake the management task, on the basis of the partition algorithm based on the minimum ID, combined with the idea of "weight value" partitioning method. Rebuild the management domain. In this paper, a management domain partition and maintenance algorithm based on U value is proposed, and the division of management domain is considered when there are too many nodes in the region. The analysis shows that the algorithm can make full use of the processing power of each node, maintain the stability of the management network and improve the overall effect of network management. It is necessary for nodes to interact state information. Broadcast is the basic mode of information distribution and an important part of routing discovery. This paper focuses on the analysis of the broadcast algorithm on the management domain establishment time. On the basis of analysis, this paper proposes a fast broadcast method based on time delay label management domain, and improves it. The results of principle analysis and simulation analysis show that the delay label broadcast algorithm can greatly reduce the time of establishing the network management domain. 4) the assumption of the management model at the design time may not always be in line with the actual situation. The challenge of managing a real ad hoc network environment is that it is not always visible in a simulated environment. Therefore, in the laboratory environment, based on JMX architecture, the prototype management system of Manet network is developed using Java language in Java2SDK1.6 environment. The design and implementation of the management system is based on the combination of hierarchical and distributed management, and the concept of management domain is introduced into the overall design. Through the operation of the prototype management system, it is shown that using the management framework in the paper can enhance the expansibility and load balancing ability of the whole network, and the management system has good scalability and flexible deployment ability.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN915.07

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5 章s

本文編號：2134661