【摘要】：目前,在物聯(lián)網(wǎng)感知層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,接入了各類的物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備,造成了物聯(lián)網(wǎng)感知層網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)化,使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展陷入了瓶頸。因?yàn)檫@些物聯(lián)網(wǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不能夠靈活的相互通信,只能通過以網(wǎng)關(guān)的方式接入互聯(lián)網(wǎng),這極大地限制了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,所以,物聯(lián)網(wǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的問題成為了當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的物理基礎(chǔ)設(shè)施將更加復(fù)雜,在物聯(lián)網(wǎng)中引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可為物聯(lián)網(wǎng)的感知層傳感器節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層匯聚節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)提供彈性、敏捷和定制化的管理機(jī)制。針對復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,物聯(lián)網(wǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率較低的問題,提出了一種軟件定義物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合的方法。主要的研究工作如下:(1)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合研究主要是基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行設(shè)計(jì),網(wǎng)關(guān)方式擴(kuò)展性不強(qiáng),不能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜多變的需求。所以本文將軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,研究了軟件定義物聯(lián)網(wǎng)(Software Defined Internet of Things,SDIoT)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。(2)軟件定義物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合方法研究。在軟件定義物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下,對OpenFlow協(xié)議進(jìn)行了簡化,設(shè)計(jì)了一種拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法,提出了一種軟件定義物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳遞機(jī)制。(3)通過Mininet仿真實(shí)驗(yàn),本文所提方法與基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的方法對比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文方案的可行性,并且在數(shù)據(jù)包成功率、丟包率、平均時(shí)延方面得到了提高。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【圖文】：

本章主要介紹了課題研究的背景和意義，然后介紹了課題所提出的問題在外研究現(xiàn)狀及論文研究的主要內(nèi)容，最后闡述了論文的組織結(jié)構(gòu)。 研究背景與意義物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）技術(shù)被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，對信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了推動作用。極大地促進(jìn)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為人類的生產(chǎn)生活帶來了便利。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義，目前統(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)就是指把各種信息傳感設(shè)備，如射頻識RFID）、二維碼識讀設(shè)備、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等物傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來。實(shí)現(xiàn)人與物，物與人，物與連接。這些設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，形成一個(gè)萬物互聯(lián)的世界。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框如圖 1.1 所示：

新疆大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文理�？刂茖佑� OpenFlow 控制器和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)平面資源安排、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S護(hù)、狀態(tài)信息等�？刂破魇且粋�(gè)可以通過 OpenFlow 協(xié)議（以下簡稱SDN 交換機(jī)）和 SDN 交換機(jī)直接通信訪問的平臺。應(yīng)用層通過北向接口 API，可以查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，管理和配置下發(fā)策略。應(yīng)用層由多個(gè)應(yīng)用軟件組成，根據(jù)具體的控制算法實(shí)現(xiàn)控制器提供網(wǎng)絡(luò)信息，控制器將結(jié)果轉(zhuǎn)換成流量控制命令發(fā)送到實(shí)際的設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施層。SDN 控制器的北向接口，南向接口是其得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。南向接口現(xiàn)在應(yīng)用最多的就是 OpenFlow 協(xié)議。軟件定義網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)如圖 2.1 所示。

OpenFlow 交換機(jī)是 SDN 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的基本單元。因此有必要了解OpenFlow 交換機(jī)的結(jié)構(gòu)。其主要通過流表進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。OpenFlow 交換機(jī)的架構(gòu)如圖 2.2 所示。圖 2.2 OpenFlow 交換機(jī)結(jié)構(gòu)從圖 2.2 可以看出，OpenFlow 交換機(jī)主要有流表，組表和安全通道組成。其中流表是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。流表由多個(gè)流表項(xiàng)組成。每個(gè)流表項(xiàng)代表一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換機(jī)通過流表進(jìn)行匹配，如果匹配成功，則實(shí)施相應(yīng)的動作，流表與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的 MAC 地址轉(zhuǎn)發(fā)表或 IP 地址路由表功能類似。OpenFlowV1.0 版本中，每個(gè)流表由多個(gè)流表項(xiàng)組成，每個(gè)流表項(xiàng)中有三個(gè)字段組成，分別是包頭域、計(jì)數(shù)器和操作。OpenFlow 協(xié)議現(xiàn)在已更新到 1.5 版本。OpenFlow 后續(xù)版本中就已經(jīng)對包頭域名稱進(jìn)行了變更，即匹配域。其中匹配域主要是當(dāng)數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換機(jī)時(shí)

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本文編號：2788565