SDN環(huán)境下基于MQTT的帶寬分配算法研究
發(fā)布時間:2021-06-15 20:16
為了解決不同數(shù)據(jù)擁有不同服務(wù)質(zhì)量要求的問題,本文通過消息隊列遙測傳輸協(xié)議(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)的三層服務(wù)質(zhì)量對同一場景下的不同數(shù)據(jù)進行分類傳輸。同時通過帶寬分配技術(shù)解決分類之后帶來的高級別服務(wù)質(zhì)量傳輸數(shù)據(jù)時帶來的高時延等問題,F(xiàn)有的帶寬分配算法會導致帶寬利用率過低或者是流速達不到要求導致丟包率很高等問題,為了解決這些問題,本文在利用MQTT協(xié)議的三種不同服務(wù)質(zhì)量的為數(shù)據(jù)分類的基礎(chǔ)上研究了以軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)為實驗環(huán)境的動態(tài)帶寬分配算法來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝。本文的主要工作以及研究的?nèi)容總結(jié)如下:1、本文在智能家居為應用背景的情況下,利用MQTT技術(shù)的三層不同的服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦?對不同數(shù)據(jù)進行了分類。MQTT技術(shù)共有三種不同給的服務(wù)質(zhì)量,從現(xiàn)有的研究看來,都只應用了其最低級別的服務(wù)質(zhì)量,而本文通過不同的服務(wù)質(zhì)量的特性針對不同的數(shù)據(jù)進行傳輸。低級別的服務(wù)質(zhì)量傳輸數(shù)據(jù)時會導致其丟包率高,針對這一特性,用低級別的服務(wù)質(zhì)量進行數(shù)據(jù)傳輸時,為這一級別的分配丟包率對最后結(jié)果影響...
【文章來源】:湖南師范大學湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SDN-MQTT系統(tǒng)框架
SDN環(huán)境下基于MQTT的帶寬分配算法研究29第5章實驗結(jié)果分析本章主要進行了一系列的仿真實驗來驗證NIBA算法的有效性。本章將從實驗環(huán)境、實驗設(shè)置、實驗過程以及結(jié)果分析等幾個方面詳細地敘述。5.1實驗環(huán)境論文的整個實驗環(huán)境是運行在Ubuntu18.04STLi386下,本篇文章采用了網(wǎng)絡(luò)仿真工具Mininet[55],RYU控制器來對論文提出的想法以及算法進行了驗證。SDN有多種控制器可供選擇,其中RYU是一款輕量級控制器,它架構(gòu)清晰明了,而且可以自定義集成python腳本。Mininet是由斯坦福大學開發(fā)的一款開源軟件,用一個命令在一臺機器(VM、native或cloud)上創(chuàng)建一個真實的虛擬網(wǎng)絡(luò),運行真實的內(nèi)核、交換機和應用程序代碼,并且模擬的每臺主機和交換機都是獨立的,在模擬的主機或交換機上執(zhí)行任何系統(tǒng)命令。5.2實驗設(shè)置5.2.1實驗拓撲本文采用了自定義的拓撲結(jié)構(gòu),在仿真實驗中使用了一臺物理主機Ubuntu18.04系統(tǒng),并且在此基礎(chǔ)上再安裝了Mininet網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用來構(gòu)建拓撲,以及RYU控制器作為控制層設(shè)備。本文采用了自定義拓撲,在自定義的拓撲結(jié)構(gòu)中擁有一個控制器,8個交換機以及9個主機,其中一個主機連接MQTT的服務(wù)器,其他幾個主機分別作為訂閱者和發(fā)布者。在Mininet上搭建底層網(wǎng)絡(luò),其中包括9臺主機(H1-H9)和8臺交換機(S1-S8)。自定義拓撲腳本代碼如圖5.1所示:圖5.1自定義拓撲腳本代碼
碩士學位論文305.2.2控制器設(shè)置拓撲搭建完畢之后,開啟控制器,利用命令#studomn--custom/home/mytopo.py---topomytopo–controller=remote,port=6653連接控制器。并且采用pingall命令來測試各個主機之間的連通性,如圖5.2所示,每個獨立的主機都可以互相ping通。圖5.2連通性測試圖RYU控制器在拓撲搭建完畢后,可以通過模塊自帶的可視化拓撲查看拓撲搭建情況,但是RYU可視化拓撲圖只能看到交換機的相關(guān),不顯示主機信息,具體情況如圖5.3:圖5.3RYU可視化拓撲圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向用戶需求的無線帶寬優(yōu)化分配算法[J]. 沈艷,萬夕里,管昕潔,蔚承建. 計算機工程與設(shè)計. 2019(12)
[2]即時調(diào)度中周期調(diào)度最大化的帶寬預留策略[J]. 王濤,王永強,王康. 軟件. 2019(12)
[3]SDN網(wǎng)絡(luò)淺析[J]. 張敏,王朝陽. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2019(21)
[4]基于STM32和MQTT的智能家居運程控制系統(tǒng)[J]. 楊振國,喬海強. 電子世界. 2019(21)
[5]淺析SDN安全需求和安全實現(xiàn)[J]. 李建新. 中小企業(yè)管理與科技(中旬刊). 2019(10)
[6]一種基于MQTT協(xié)議的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)[J]. 蔣樹慶,房瀅. 信息通信. 2019(08)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)實體間關(guān)系服務(wù)模型[J]. 李冠宇,安敬民. 湖南大學學報(自然科學版). 2019(02)
[8]基于傳輸速率自適應的動態(tài)帶寬分配算法初探[J]. 趙一民. 智能城市. 2018(15)
[9]Design and Implementation of an Adaptive Feedback Queue Algorithm over Open Flow Networks[J]. Jiawei Wu,Xiuquan Qiao,Junliang Chen. 中國通信. 2018(07)
[10]SDN架構(gòu)下基于優(yōu)先級的帶寬保障算法研究[J]. 曹紹華,張斌,張培穎. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2018(02)
碩士論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中異步傳輸和帶寬分配的研究[D]. 漆永強.電子科技大學 2019
本文編號:3231697
【文章來源】:湖南師范大學湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SDN-MQTT系統(tǒng)框架
SDN環(huán)境下基于MQTT的帶寬分配算法研究29第5章實驗結(jié)果分析本章主要進行了一系列的仿真實驗來驗證NIBA算法的有效性。本章將從實驗環(huán)境、實驗設(shè)置、實驗過程以及結(jié)果分析等幾個方面詳細地敘述。5.1實驗環(huán)境論文的整個實驗環(huán)境是運行在Ubuntu18.04STLi386下,本篇文章采用了網(wǎng)絡(luò)仿真工具Mininet[55],RYU控制器來對論文提出的想法以及算法進行了驗證。SDN有多種控制器可供選擇,其中RYU是一款輕量級控制器,它架構(gòu)清晰明了,而且可以自定義集成python腳本。Mininet是由斯坦福大學開發(fā)的一款開源軟件,用一個命令在一臺機器(VM、native或cloud)上創(chuàng)建一個真實的虛擬網(wǎng)絡(luò),運行真實的內(nèi)核、交換機和應用程序代碼,并且模擬的每臺主機和交換機都是獨立的,在模擬的主機或交換機上執(zhí)行任何系統(tǒng)命令。5.2實驗設(shè)置5.2.1實驗拓撲本文采用了自定義的拓撲結(jié)構(gòu),在仿真實驗中使用了一臺物理主機Ubuntu18.04系統(tǒng),并且在此基礎(chǔ)上再安裝了Mininet網(wǎng)絡(luò)仿真軟件用來構(gòu)建拓撲,以及RYU控制器作為控制層設(shè)備。本文采用了自定義拓撲,在自定義的拓撲結(jié)構(gòu)中擁有一個控制器,8個交換機以及9個主機,其中一個主機連接MQTT的服務(wù)器,其他幾個主機分別作為訂閱者和發(fā)布者。在Mininet上搭建底層網(wǎng)絡(luò),其中包括9臺主機(H1-H9)和8臺交換機(S1-S8)。自定義拓撲腳本代碼如圖5.1所示:圖5.1自定義拓撲腳本代碼
碩士學位論文305.2.2控制器設(shè)置拓撲搭建完畢之后,開啟控制器,利用命令#studomn--custom/home/mytopo.py---topomytopo–controller=remote,port=6653連接控制器。并且采用pingall命令來測試各個主機之間的連通性,如圖5.2所示,每個獨立的主機都可以互相ping通。圖5.2連通性測試圖RYU控制器在拓撲搭建完畢后,可以通過模塊自帶的可視化拓撲查看拓撲搭建情況,但是RYU可視化拓撲圖只能看到交換機的相關(guān),不顯示主機信息,具體情況如圖5.3:圖5.3RYU可視化拓撲圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向用戶需求的無線帶寬優(yōu)化分配算法[J]. 沈艷,萬夕里,管昕潔,蔚承建. 計算機工程與設(shè)計. 2019(12)
[2]即時調(diào)度中周期調(diào)度最大化的帶寬預留策略[J]. 王濤,王永強,王康. 軟件. 2019(12)
[3]SDN網(wǎng)絡(luò)淺析[J]. 張敏,王朝陽. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2019(21)
[4]基于STM32和MQTT的智能家居運程控制系統(tǒng)[J]. 楊振國,喬海強. 電子世界. 2019(21)
[5]淺析SDN安全需求和安全實現(xiàn)[J]. 李建新. 中小企業(yè)管理與科技(中旬刊). 2019(10)
[6]一種基于MQTT協(xié)議的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)[J]. 蔣樹慶,房瀅. 信息通信. 2019(08)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)實體間關(guān)系服務(wù)模型[J]. 李冠宇,安敬民. 湖南大學學報(自然科學版). 2019(02)
[8]基于傳輸速率自適應的動態(tài)帶寬分配算法初探[J]. 趙一民. 智能城市. 2018(15)
[9]Design and Implementation of an Adaptive Feedback Queue Algorithm over Open Flow Networks[J]. Jiawei Wu,Xiuquan Qiao,Junliang Chen. 中國通信. 2018(07)
[10]SDN架構(gòu)下基于優(yōu)先級的帶寬保障算法研究[J]. 曹紹華,張斌,張培穎. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2018(02)
碩士論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中異步傳輸和帶寬分配的研究[D]. 漆永強.電子科技大學 2019
本文編號:3231697
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