發(fā)布時(shí)間：2018-05-30 01:00

  本文選題：智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò) + 路由算法　； 參考：《北京交通大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)具有“三重綁定”的特征,即服務(wù)的“資源和位置”綁定、網(wǎng)絡(luò)的“控制和數(shù)據(jù)”綁定和IP雙重語(yǔ)義的“身份與位置”綁定,導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的靜態(tài)和僵化,無(wú)法滿足用戶數(shù)量增多和服務(wù)規(guī)模擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)需求,在網(wǎng)絡(luò)資源利用率、負(fù)載均衡、可擴(kuò)展性、移動(dòng)性、安全性等方面存在局限性。智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)針對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的上述弊端,采用“三層”、“兩域”的結(jié)構(gòu)模型,將上述“三重綁定”進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)了對(duì)未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的“高效”、“海量”、“泛在”的控制和管理,有效降低網(wǎng)絡(luò)能耗,提高網(wǎng)絡(luò)性能。本文針對(duì)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠路由關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究,重點(diǎn)研究了多路徑路由算法、超級(jí)節(jié)點(diǎn)路由策略、分布式路由管理機(jī)制和內(nèi)容備份路由協(xié)議等路由關(guān)鍵技術(shù)。論文主要工作包括：1.針對(duì)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),提出了一種多參數(shù)的多路徑智慧路由算法。該路由算法在網(wǎng)絡(luò)組件層制定了多參數(shù)的多路徑路由協(xié)同協(xié)議,通過(guò)路由注冊(cè)通告消息描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路徑參數(shù),生成多路徑路由表,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)CPU占用率、往返時(shí)延(RTT)、帶寬進(jìn)行協(xié)同加權(quán)計(jì)算得到路徑權(quán)重值,根據(jù)權(quán)重值進(jìn)行流量分配。采用圖論理論建立了網(wǎng)絡(luò)流量模型,對(duì)該路由算法網(wǎng)絡(luò)流量分配進(jìn)行了分析,并在Mini-Net平臺(tái)上對(duì)該路由算法進(jìn)行了開發(fā)和實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,該路由算法能夠?qū)崿F(xiàn)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的多路徑傳輸功能,根據(jù)返時(shí)延RTT、帶寬和CPU占用率網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)動(dòng)態(tài)分配流量,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)配置,減小了智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的往返時(shí)延,提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。2.針對(duì)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有對(duì)等功能的特點(diǎn),提出了一種超級(jí)節(jié)點(diǎn)智慧路由策略。該路由策略是在智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)組件層部署超級(jí)節(jié)點(diǎn),利用超級(jí)節(jié)點(diǎn)收集從屬節(jié)點(diǎn)的路由信息,計(jì)算出傳輸路徑,形成從屬節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)表,將轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送給從屬節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)超級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)從屬節(jié)點(diǎn)的智慧控制和協(xié)同管理。利用泊松分布模型和概率模型分別對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和網(wǎng)絡(luò)開銷進(jìn)行了理論分析,并在Mini-Net平臺(tái)上對(duì)該路由策略進(jìn)行了開發(fā)和實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,該路由策略便于負(fù)載均衡,減少了網(wǎng)絡(luò)冗余,具有良好的魯棒性和可擴(kuò)展性,以及時(shí)延小、CPU占用率低等優(yōu)點(diǎn)。3.針對(duì)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)“三層”、“兩域”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和資源適配層族群行為聚類,利用控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離思想,提出了一種分布式路由管理機(jī)制。該路由管理機(jī)制在資源適配層中層次化的部署族群控制器,對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由策略進(jìn)行層次化的管理,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由和內(nèi)容存儲(chǔ)管理功能。采用分布式哈希算法實(shí)現(xiàn)了族群間分布式資源路由管理,利用圖論的模型對(duì)分布式路由管理機(jī)制進(jìn)行建模,并在Mini-Net平臺(tái)上對(duì)該路由管理機(jī)制進(jìn)行開發(fā)和實(shí)驗(yàn),抓包驗(yàn)證了信令交互流程。結(jié)果表明,該路由管理機(jī)制采用路由策略優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),降低了時(shí)延,提高了網(wǎng)絡(luò)性能。4.針對(duì)智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)路由可靠性問(wèn)題,研究了智慧協(xié)同標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)路由器備份機(jī)制和鏈路備份機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)組件層設(shè)備的協(xié)同備份,路由器備份機(jī)制采用Leach算法選舉備份路由器,給出了路由器備份更新和啟用備份路由器的方法,并采用了虛擬接口的方式以實(shí)現(xiàn)主路由器和備份路由器對(duì)網(wǎng)路透明。鏈路備份機(jī)制針對(duì)多路徑鏈路進(jìn)行協(xié)同備份,通過(guò)優(yōu)先級(jí)判定主鏈路和備份鏈路,在路由表中進(jìn)行標(biāo)記,當(dāng)主鏈路失效時(shí)采用備份鏈路進(jìn)行路由。通過(guò)Mini-Net仿真實(shí)驗(yàn),分別對(duì)兩種機(jī)制進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,采用路由器備份機(jī)制可以有效解決路由器失效帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中斷問(wèn)題,具有切換速度快時(shí)延小等優(yōu)勢(shì)。采用鏈路備份機(jī)制可以在主鏈路失效時(shí)快速建立路由更新。
[Abstract]:The existing Internet has the characteristics of " triple binding " , namely , the binding of the " resource and location " of the service , the " control and data " binding of the network and the " identity and location " binding of the IP double semantics , which leads to the limitation of the network mechanism static and rigid , the network resource utilization rate , the load balance , the scalability , the mobility , the security and the like . A multi - parameter multi - path intelligent routing algorithm is proposed in this paper , which is based on the characteristics of intelligent cooperative identification network . This paper presents a distributed routing management mechanism , which uses routing strategy to optimize the network structure , reduce the time delay and improve the performance of the network . The results show that the router backup mechanism can effectively solve the network interruption problem caused by the router failure , and has the advantage of fast switching speed and small delay .
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN915.05

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本文編號(hào)：1953197