以車聯(lián)網(wǎng)等為典型應(yīng)用的自組織網(wǎng)絡(luò)是萬物互聯(lián)的最常見形式,已成為大眾工作和生活最為依賴的基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)。受到網(wǎng)絡(luò)僵化問題和移動(dòng)性的制約,自組織網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新缺乏內(nèi)生動(dòng)力,使得人們對(duì)自組織網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的期許無法得到根本性滿足。因此,開放網(wǎng)絡(luò)核心功能、提升自組織網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力是自組織網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展的最迫切需求。近年來,靈活可編程的軟件定義網(wǎng)絡(luò),為實(shí)現(xiàn)以服務(wù)為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)功能組合提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)。融合了軟件定義思想,軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)具備了強(qiáng)大的可操控性。因而,面向軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)功能組合,被認(rèn)為是提升自組織網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的根本性方法。目前,面向軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)功能組合機(jī)制研究存在以下問題:（1）相關(guān)研究和成果多集中于網(wǎng)絡(luò)局部性能的改善,極少觸及網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的本質(zhì)性創(chuàng)新;（2）傳統(tǒng)的自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)相對(duì)封閉,缺失實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能組合的能力;（3）拓?fù)漕l繁變化顯著增加服務(wù)中斷的可能性,目前鏈路恢復(fù)機(jī)制難以保障網(wǎng)絡(luò)服務(wù)持續(xù)有效。本文針對(duì)軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能組合面臨的以上三個(gè)問題,以軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)的柔性控制、抽象分解和動(dòng)態(tài)組合為手段,... 

【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

SDN各層面接口示意

第一章緒論第9頁(yè)圖1.3元協(xié)議及動(dòng)態(tài)協(xié)議棧示意圖1.3.2動(dòng)態(tài)協(xié)議棧將網(wǎng)絡(luò)功能單元抽象為元協(xié)議后，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)就淡化了，因?yàn)樵赟DN的控制層面上，原有網(wǎng)絡(luò)固定分層的功能結(jié)構(gòu)就轉(zhuǎn)化為由元協(xié)議組合成的動(dòng)態(tài)功能組合結(jié)構(gòu)。本文將元協(xié)議組合的實(shí)例化形式稱為動(dòng)態(tài)協(xié)議棧（DynamicProtocolStack，DPS）。動(dòng)態(tài)協(xié)議棧與傳統(tǒng)協(xié)議棧的含義并不相同。傳統(tǒng)的協(xié)議棧是靜態(tài)的，不會(huì)因服務(wù)不同而改變，即使這個(gè)服務(wù)中并不需要相應(yīng)的功能，而動(dòng)態(tài)協(xié)議棧是可裁剪、可增加的隨服務(wù)不同按需按序組合。一個(gè)節(jié)點(diǎn)具備多種元協(xié)議，同種元協(xié)議可以駐留在不同的網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)，所以元協(xié)議是分散在網(wǎng)絡(luò)中的。如圖1.3所示，由元協(xié)議組合而成的動(dòng)態(tài)協(xié)議棧呈現(xiàn)兩種形態(tài)：從單個(gè)服務(wù)的局部性看，功能節(jié)點(diǎn)同時(shí)為不同用戶提供服務(wù)。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)，動(dòng)態(tài)協(xié)議�；蚴且环N元協(xié)議同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶，或是一個(gè)用戶需求由多個(gè)元協(xié)議組合支持，本文稱這種形態(tài)的動(dòng)態(tài)協(xié)議棧為節(jié)點(diǎn)內(nèi)動(dòng)態(tài)協(xié)議棧，節(jié)點(diǎn)內(nèi)動(dòng)態(tài)協(xié)議棧構(gòu)建主要考慮節(jié)點(diǎn)性能指標(biāo)。從用戶需求服務(wù)的整體性看，動(dòng)態(tài)協(xié)議棧是呈現(xiàn)具備用戶需求的功能節(jié)點(diǎn)有序序列，這些節(jié)點(diǎn)所能提供的服務(wù)是用戶所需服務(wù)的完備集，并與服務(wù)順序一致，更為復(fù)雜的是這些節(jié)點(diǎn)可能分屬于不同的SDN控制器。本文將這種形態(tài)的動(dòng)態(tài)協(xié)議棧稱為節(jié)點(diǎn)間動(dòng)態(tài)協(xié)議棧，節(jié)點(diǎn)間動(dòng)態(tài)協(xié)議棧構(gòu)建應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)全局性因素。當(dāng)功能節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在動(dòng)態(tài)協(xié)議棧的有序節(jié)點(diǎn)序列上時(shí)，此時(shí)的功能節(jié)點(diǎn)也稱為服務(wù)節(jié)點(diǎn)，如圖1.3中的節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)F。

第二章面向基礎(chǔ)互聯(lián)能力的軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制第19頁(yè)在“流長(zhǎng)周期”上確定一個(gè)參數(shù)變量雖然有一定難度，但卻是一個(gè)可操作的方法。如圖2.2所示，以WLAN為例，與無線設(shè)備執(zhí)行行為緊密相關(guān)的眾多變化參數(shù)，在“流”上直接決定著無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬[62]。這些參數(shù)如果放在一個(gè)“流長(zhǎng)周期”上，則可簡(jiǎn)化為傳輸速率和信道時(shí)長(zhǎng)。SDN控制器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求，配置傳輸速率和信道時(shí)長(zhǎng)，即做到面向服務(wù)給“流”建立了一個(gè)特定帶寬的通路。圖2.2無線設(shè)備部分控制變量示意圖2.4軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)的控制結(jié)構(gòu)2.4.1混合式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)平面與控制平面分離后，SDN最大程度集中了網(wǎng)絡(luò)中的可操控成分，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全局集中控制和優(yōu)化。很難說全局集中與完全分布哪種組網(wǎng)方式更好，結(jié)合特定場(chǎng)景的SDN更容易得到認(rèn)可。就軟件定義自組織網(wǎng)絡(luò)而言，集中與分布的程度是組網(wǎng)的關(guān)鍵因素�；赟DN的自組織網(wǎng)絡(luò)相對(duì)成熟的應(yīng)用場(chǎng)景是車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)能夠提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以體現(xiàn)為兩種形式，一種是車輛之間的純粹自組織式數(shù)據(jù)傳輸，一種是車輛經(jīng)由接入節(jié)點(diǎn)連接骨干網(wǎng)獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。所以，“物理上分布，邏輯上集中”網(wǎng)絡(luò)控制方式是現(xiàn)實(shí)所需。如圖2.3所示，“物理上分布”是指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所處的網(wǎng)絡(luò)分級(jí)地位不同。從邊緣網(wǎng)絡(luò)到核心網(wǎng)絡(luò)依次為普通節(jié)點(diǎn)、接入控制器和全局控制器；“邏輯上集中”是指不同級(jí)別的控制器運(yùn)行相應(yīng)級(jí)別的SDN控制軟件和應(yīng)用配置，在同一級(jí)上擁有同樣的控制能力和本地服務(wù)能力。全局控制器負(fù)責(zé)組建“流”的最高層分發(fā)系統(tǒng)，通過發(fā)布控制消息來同步各級(jí)控制器；接入控制器連接移動(dòng)的普通節(jié)點(diǎn)并對(duì)其問詢和管理。當(dāng)普通節(jié)點(diǎn)進(jìn)入或移出接入控制器控制范圍時(shí)，接入控制器通過SDN南向接口重新配置普通節(jié)點(diǎn)，同時(shí)接入控制器還可以通過SDN東/西向接口與?

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3130470