本文選題：智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡 + 路由算法　； 參考：《北京交通大學》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,即服務的“資源和位置”綁定、網(wǎng)絡的“控制和數(shù)據(jù)”綁定和IP雙重語義的“身份與位置”綁定,導致了網(wǎng)絡機制的靜態(tài)和僵化,無法滿足用戶數(shù)量增多和服務規(guī)模擴大的網(wǎng)絡需求,在網(wǎng)絡資源利用率、負載均衡、可擴展性、移動性、安全性等方面存在局限性。智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡針對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的上述弊端,采用“三層”、“兩域”的結構模型,將上述“三重綁定”進行分離,實現(xiàn)了對未來信息網(wǎng)絡的“高效”、“海量”、“泛在”的控制和管理,有效降低網(wǎng)絡能耗,提高網(wǎng)絡性能。本文針對智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡的可靠路由關鍵技術進行了深入研究,重點研究了多路徑路由算法、超級節(jié)點路由策略、分布式路由管理機制和內(nèi)容備份路由協(xié)議等路由關鍵技術。論文主要工作包括：1.針對智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡的特點,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)絡組件層制定了多參數(shù)的多路徑路由協(xié)同協(xié)議,通過路由注冊通告消息描述網(wǎng)絡拓撲結構和路徑參數(shù),生成多路徑路由表,對網(wǎng)絡性能參數(shù)CPU占用率、往返時延(RTT)、帶寬進行協(xié)同加權計算得到路徑權重值,根據(jù)權重值進行流量分配。采用圖論理論建立了網(wǎng)絡流量模型,對該路由算法網(wǎng)絡流量分配進行了分析,并在Mini-Net平臺上對該路由算法進行了開發(fā)和實驗。結果表明,該路由算法能夠實現(xiàn)智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的多路徑傳輸功能,根據(jù)返時延RTT、帶寬和CPU占用率網(wǎng)絡性能參數(shù)動態(tài)分配流量,優(yōu)化了網(wǎng)絡配置,減小了智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡的往返時延,提高了網(wǎng)絡吞吐量,實現(xiàn)了負載均衡。2.針對智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡節(jié)點具有對等功能的特點,提出了一種超級節(jié)點智慧路由策略。該路由策略是在智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡的網(wǎng)絡組件層部署超級節(jié)點,利用超級節(jié)點收集從屬節(jié)點的路由信息,計算出傳輸路徑,形成從屬節(jié)點的轉發(fā)表,將轉發(fā)表發(fā)送給從屬節(jié)點,實現(xiàn)超級節(jié)點對從屬節(jié)點的智慧控制和協(xié)同管理。利用泊松分布模型和概率模型分別對網(wǎng)絡的負載均衡和網(wǎng)絡開銷進行了理論分析,并在Mini-Net平臺上對該路由策略進行了開發(fā)和實驗。結果表明,該路由策略便于負載均衡,減少了網(wǎng)絡冗余,具有良好的魯棒性和可擴展性,以及時延小、CPU占用率低等優(yōu)點。3.針對智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡“三層”、“兩域”的結構特點和資源適配層族群行為聚類,利用控制平面與轉發(fā)平面分離思想,提出了一種分布式路由管理機制。該路由管理機制在資源適配層中層次化的部署族群控制器,對網(wǎng)絡路由策略進行層次化的管理,實現(xiàn)了整個網(wǎng)絡路由和內(nèi)容存儲管理功能。采用分布式哈希算法實現(xiàn)了族群間分布式資源路由管理,利用圖論的模型對分布式路由管理機制進行建模,并在Mini-Net平臺上對該路由管理機制進行開發(fā)和實驗,抓包驗證了信令交互流程。結果表明,該路由管理機制采用路由策略優(yōu)化了網(wǎng)絡結構,降低了時延,提高了網(wǎng)絡性能。4.針對智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡路由可靠性問題,研究了智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡路由器備份機制和鏈路備份機制。為實現(xiàn)組件層設備的協(xié)同備份,路由器備份機制采用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現(xiàn)主路由器和備份路由器對網(wǎng)路透明。鏈路備份機制針對多路徑鏈路進行協(xié)同備份,通過優(yōu)先級判定主鏈路和備份鏈路,在路由表中進行標記,當主鏈路失效時采用備份鏈路進行路由。通過Mini-Net仿真實驗,分別對兩種機制進行了驗證。結果表明,采用路由器備份機制可以有效解決路由器失效帶來的網(wǎng)絡中斷問題,具有切換速度快時延小等優(yōu)勢。采用鏈路備份機制可以在主鏈路失效時快速建立路由更新。
[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 .
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN915.05

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本文編號：1953197