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基于云平臺(tái)的光纖路由規(guī)劃算法研究

發(fā)布時(shí)間:2017-09-13 14:14

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【摘要】:隨著電信通信行業(yè)的快速發(fā)展,光纖通信網(wǎng)絡(luò)的資源數(shù)量以指數(shù)型的趨勢(shì)增長(zhǎng),光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙諠u復(fù)雜。各通信運(yùn)營(yíng)商對(duì)安全、高效的管理各類資源,從而給用戶提供穩(wěn)定的端到端服務(wù)提出了更高的要求。因此,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)該光纖網(wǎng)絡(luò)資源的管理和調(diào)度已經(jīng)成為優(yōu)化整體資源配置,節(jié)約建設(shè)成本的關(guān)鍵問題。隨著4G業(yè)務(wù)和5G業(yè)務(wù)的發(fā)展,運(yùn)營(yíng)商今后的業(yè)務(wù)將會(huì)逐漸向光纖應(yīng)用的方向發(fā)展,光纖業(yè)務(wù)比重將慢慢提高。光纖路由規(guī)劃也將是未來通信運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)調(diào)度的重點(diǎn)。本文通過對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)光纖路由規(guī)劃是光纖網(wǎng)絡(luò)資源管理中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。此外,還通過對(duì)云計(jì)算在大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在云平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理是一個(gè)十分有潛力的研究方向。最近幾年,云計(jì)算發(fā)展勢(shì)頭迅猛,其中以Spark最為熱門,因此,我們可以結(jié)合云計(jì)算來對(duì)我們的問題進(jìn)行研究。本文主要結(jié)合云計(jì)算相關(guān)技術(shù)以及在光纖網(wǎng)絡(luò)資源管理中光纖路由規(guī)劃這一實(shí)際問題,對(duì)在大規(guī)模圖上進(jìn)行圖搜索和最短路徑問題研究。首先,本文針對(duì)云計(jì)算進(jìn)行研究,分析Map Reduce編程模式和Spark編程模式,分析兩種編程模式的優(yōu)缺點(diǎn),為后續(xù)的算法設(shè)計(jì)及編程提供理論基礎(chǔ)。其次,通過對(duì)光纖路由規(guī)劃相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行分析,得到光纖網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并分析光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將光纖網(wǎng)絡(luò)抽象為圖模型,同時(shí),將光纖路由規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為圖的搜索問題和最短路徑問題。接著,通過分析圖論中基本的存儲(chǔ)模型,并基于光纖路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P蛯?duì)圖的存儲(chǔ)模型進(jìn)行改進(jìn),以列存儲(chǔ)形式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù),改進(jìn)后的存儲(chǔ)模型減少了存儲(chǔ)空間的使用,提高存儲(chǔ)模型讀寫效率,且適用于云平臺(tái)和并行計(jì)算。最后,對(duì)BFS算法進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出基于云平臺(tái)的并行化BFS算法,同時(shí),采用Spark編程模式和并行化的BFS算法,在Spark平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并行化的廣度優(yōu)先搜索算法和最短路徑算法,并在平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和分析,得出基于Spark平臺(tái)的廣度優(yōu)先搜索算法和最短路徑算法準(zhǔn)確和高效的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:云平臺(tái) 光纖路由規(guī)劃 光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong> 廣度優(yōu)先搜索算法 最短路徑算法
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN929.11
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-11
  • 第1章 緒論11-17
  • 1.1 研究背景和意義11-13
  • 1.1.1 光纖網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)11-12
  • 1.1.2 光纖網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃的發(fā)展12-13
  • 1.1.3 尋徑算法的意義13
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
  • 1.2.1 最短路徑算法13-14
  • 1.2.2 基于云計(jì)算的大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理14-15
  • 1.3 主要研究工作15
  • 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排15-17
  • 第2章 相關(guān)技術(shù)研究及分析17-25
  • 2.1 大規(guī)模數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)17-18
  • 2.1.1 數(shù)據(jù)挖掘概念及分類17-18
  • 2.1.2 空間數(shù)據(jù)挖掘18
  • 2.2 云計(jì)算相關(guān)概念18-21
  • 2.2.1 海量分布式存儲(chǔ)技術(shù)18-19
  • 2.2.2 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)19-20
  • 2.2.3 虛擬化技術(shù)20-21
  • 2.3 云計(jì)算編程模式21-24
  • 2.3.1 MapReduce模式21-22
  • 2.3.2 Spark模式22-24
  • 2.4 本章小結(jié)24-25
  • 第3章 光纖路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建模25-41
  • 3.1 光纖路由規(guī)劃相關(guān)業(yè)務(wù)分析25-28
  • 3.1.1 光纖路由規(guī)劃的業(yè)務(wù)分析25-26
  • 3.1.2 光纖路由的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)26-27
  • 3.1.3 光纖路由規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)方式27-28
  • 3.2 光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-30
  • 3.2.1 光纖網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)28-30
  • 3.2.2 光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型30
  • 3.3 圖論基礎(chǔ)30-31
  • 3.3.1 圖的基本概念和定義30-31
  • 3.3.2 問題描述31
  • 3.4 幾種經(jīng)典的最短路徑算法31-33
  • 3.4.1 Dijkstra算法32
  • 3.4.2 BFS算法32-33
  • 3.5 基于光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)模型的改進(jìn)33-38
  • 3.5.1 圖的常用存儲(chǔ)模型33-36
  • 3.5.2 圖的存儲(chǔ)模型改進(jìn)36-38
  • 3.6 光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)模分析38-40
  • 3.6.1 多重圖化簡(jiǎn)38-39
  • 3.6.2 規(guī)模分析39-40
  • 3.7 本章小結(jié)40-41
  • 第4章 光纖路由規(guī)劃算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)41-64
  • 4.1 BFS算法的并行設(shè)計(jì)41-45
  • 4.1.1 算法描述41-42
  • 4.1.2 算法設(shè)計(jì)42-44
  • 4.1.3 算法性能分析44-45
  • 4.2 基于Spark平臺(tái)的并行BFS算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-54
  • 4.2.1 基于Spark平臺(tái)的并行BFS算法設(shè)計(jì)46-47
  • 4.2.2 基于Spark平臺(tái)的并行BFS算法實(shí)現(xiàn)47-51
  • 4.2.3 算法性能測(cè)試51-54
  • 4.3 基于Spark平臺(tái)的SSSP算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-62
  • 4.3.1 基于Spark平臺(tái)的SSSP算法設(shè)計(jì)54-56
  • 4.3.2 基于Spark平臺(tái)的SSSP算法實(shí)現(xiàn)56-60
  • 4.3.3 算法性能分析60-62
  • 4.4 光纖路由規(guī)劃算法應(yīng)用場(chǎng)景62-63
  • 4.5 本章小結(jié)63-64
  • 第5章 總結(jié)與展望64-66
  • 5.1 總結(jié)64
  • 5.2 展望64-66
  • 參考文獻(xiàn)66-70
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果70-71
  • 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

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5 本報(bào)記者 李敬;中國離光纖強(qiáng)國還有多遠(yuǎn)?[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

6 曾大慶;南京普天光纖機(jī)械接續(xù)新產(chǎn)品面市[N];人民郵電;2008年

7 山石;光纖網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)前景看好[N];經(jīng)濟(jì)信息時(shí)報(bào);2000年

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10 鐵通公司技術(shù)與計(jì)劃部 趙迎春;彎曲不敏感光纖市場(chǎng)前景廣闊[N];人民郵電;2011年

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5 張和琳;基于云平臺(tái)的光纖路由規(guī)劃算法研究[D];華北電力大學(xué);2016年

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