面向SDN的視頻流調(diào)度機(jī)制研究與性能評(píng)估
發(fā)布時(shí)間:2020-04-14 03:26
【摘要】:近年來由于互聯(lián)網(wǎng)的普及,互聯(lián)網(wǎng)視頻應(yīng)用及用戶的數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng),這對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)能力有了更高的要求。視頻業(yè)務(wù)類應(yīng)用程序通常期望有更強(qiáng)的視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)/處理能力、更大吞吐量和延遲較低的網(wǎng)絡(luò)。目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以應(yīng)付視頻業(yè)務(wù)未來的需求。因此,迫切需要改進(jìn)原有的網(wǎng)絡(luò)視頻流服務(wù)/處理機(jī)制,以更靈活、有效、富有彈性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來保障不同視頻業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)。本文提出在SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的調(diào)度模型,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用和網(wǎng)絡(luò)資源的有效分配,為未來多媒體視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了更好的服務(wù)保障。本文主要工作有:(1)根據(jù)當(dāng)前多媒體視頻業(yè)務(wù)的特征和不同需求,提出了多用戶請(qǐng)求分類算法,該算法滿足了不同視頻業(yè)務(wù)的QoS需求。考慮到網(wǎng)絡(luò)的并行處理服務(wù)能力,把區(qū)別優(yōu)先級(jí)的算法結(jié)合Fork-Join模型的并行方法,使用非搶占式調(diào)度,提出了多優(yōu)先級(jí)Fork-Join調(diào)度模型(Multi-Priority Fork-Join,MPFJ)。MPFJ模型在SDN網(wǎng)絡(luò)中滿足不同視頻業(yè)務(wù)的通信需求和QoS保障,提高了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力。(2)使用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論對(duì)Fork-Join調(diào)度模型和多優(yōu)先級(jí)Fork-Join調(diào)度模型(MPFJ)進(jìn)行理論分析。對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)進(jìn)行研究,如積壓和時(shí)延界限。對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能邊界進(jìn)行推導(dǎo),如積壓和時(shí)延的概率界限。這有助于使用多優(yōu)先級(jí)Fork-Join調(diào)度算法的SDN網(wǎng)絡(luò)可以保證每個(gè)視頻流的服務(wù)期望。(3)對(duì)提出的MPFJ算法進(jìn)行了驗(yàn)證,包含OMNeT++仿真。搭建的SDN網(wǎng)絡(luò)用于視頻通信傳輸,設(shè)置類型不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,分析得到的數(shù)據(jù)來評(píng)估調(diào)度模型性能。本文從局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出發(fā),研究了包括多個(gè)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的端到端性能?紤]到不同視頻業(yè)務(wù)用戶的QoS需求,將多優(yōu)先級(jí)調(diào)度和Fork-Join調(diào)度機(jī)制相結(jié)合,新的調(diào)度模型能夠提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)視頻流的服務(wù)能力。最后利用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論,對(duì)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視頻流進(jìn)行分析,得到的性能參數(shù)為通過多個(gè)交換機(jī)的視頻數(shù)據(jù)流提供理論的支持。
【圖文】:
SIP 協(xié)議具有簡(jiǎn)單、基于 Text 和部署靈活的特征,能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)提供服務(wù),,整合了代理和服務(wù)功能。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用服務(wù)器,可以提供 IP 電話、多媒體會(huì)議等其他的多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、聲音和視頻等文件的傳輸。對(duì)于這些業(yè)務(wù),提供身份務(wù)。桌面版操作系統(tǒng)增加了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作的可見性和舒適性。本機(jī)都使用了 Ubuntu-14.04.4-desktop-amd64 桌面版操作系統(tǒng)。使用了 Floodlight,這是一個(gè)基于 JAVA 語言開發(fā)的開源項(xiàng)部署,最穩(wěn)定的版本是 Floodlight1.2?刂破髦杏性S多模塊決策處理等功能。運(yùn)行 Floodlight 后可以用 curl 或者 Python下發(fā)命令。Floodlight Web UI 網(wǎng)頁提供了全局視角和集中控以方便地管理網(wǎng)絡(luò)。
(a)流表 json 值(b)流表下發(fā)狀態(tài)圖 5. 11 使用 Python 下發(fā)流表 Open-vSwitch 交換機(jī) ovs2 上查看流表接收情況,網(wǎng)橋 ovs2 上映射的3、4 的流表轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則配置情況如圖 5.12 所示:圖 5. 12 交換機(jī) ovs2 端口配置情況圖三條流表優(yōu)先級(jí)都設(shè)置為 100,優(yōu)先級(jí)相同。終端1h 、2h 和3h 通過交換口 2、3 和 4 進(jìn)入系統(tǒng)后,數(shù)據(jù)包匹配到對(duì)應(yīng)的流表,根據(jù)流表規(guī)則進(jìn)
【學(xué)位授予單位】:重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN919.8;TP393.02
【圖文】:
SIP 協(xié)議具有簡(jiǎn)單、基于 Text 和部署靈活的特征,能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)提供服務(wù),,整合了代理和服務(wù)功能。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用服務(wù)器,可以提供 IP 電話、多媒體會(huì)議等其他的多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、聲音和視頻等文件的傳輸。對(duì)于這些業(yè)務(wù),提供身份務(wù)。桌面版操作系統(tǒng)增加了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作的可見性和舒適性。本機(jī)都使用了 Ubuntu-14.04.4-desktop-amd64 桌面版操作系統(tǒng)。使用了 Floodlight,這是一個(gè)基于 JAVA 語言開發(fā)的開源項(xiàng)部署,最穩(wěn)定的版本是 Floodlight1.2?刂破髦杏性S多模塊決策處理等功能。運(yùn)行 Floodlight 后可以用 curl 或者 Python下發(fā)命令。Floodlight Web UI 網(wǎng)頁提供了全局視角和集中控以方便地管理網(wǎng)絡(luò)。
(a)流表 json 值(b)流表下發(fā)狀態(tài)圖 5. 11 使用 Python 下發(fā)流表 Open-vSwitch 交換機(jī) ovs2 上查看流表接收情況,網(wǎng)橋 ovs2 上映射的3、4 的流表轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則配置情況如圖 5.12 所示:圖 5. 12 交換機(jī) ovs2 端口配置情況圖三條流表優(yōu)先級(jí)都設(shè)置為 100,優(yōu)先級(jí)相同。終端1h 、2h 和3h 通過交換口 2、3 和 4 進(jìn)入系統(tǒng)后,數(shù)據(jù)包匹配到對(duì)應(yīng)的流表,根據(jù)流表規(guī)則進(jìn)
【學(xué)位授予單位】:重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN919.8;TP393.02
【參考文獻(xiàn)】
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1 陶智勇;高潮;;基于OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的流媒體傳輸QoS研究與設(shè)計(jì)[J];電視技術(shù);2015年03期
2 張朝昆;崔勇;唐
本文編號(hào):2626815
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