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《北京邮电大学》 2010年
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光子网格资源管理与控制若干关键技术研究

王振中  
【摘要】: 随着通信技术的发展,新一代网络业务正向大规模计算和数据密集型应用的方向发展。网格是面向下一代互联网的应用体系,它在动态、分布式的虚拟组织中,协调资源共享和协同解决问题。光网络以其廉价的带宽、动态按需分配的资源、智能化的控制管理、可靠的传输性能,满足网格对信息传输和数据交换的要求。网格应用与光网络技术的融合产生了光子网格,它将光网络作为网格虚拟组织中的一种资源,在标准、统一的体系结构下,为用户提供动态、可控、泛在的网格服务,实现资源的广泛共享与互操作。 论文围绕“光子网格资源管理与控制若干关键技术研究”这一课题进行深入研究,取得了以下创新性的研究成果: 1)针对光子网格体系结构进行研究,提出一种面向服务的光子网格体系结构模型。该模型将光子网格中的网格应用资源和网格网络资源看作对等的实体,抽象和封装为系统可以管理、控制、共享和调度的服务,实现了对光子网格服务的统一管理。通过该架构研究了光子网格各功能模块、资源实体之间的互联互通及互操作方式,为构建支持分布式异构资源的光子网格系统奠定基础。 2)针对光子网格资源分配机制进行研究,提出一种基于负载均衡的并行资源调度技术。该技术可以实现底层光网络节点之间的分布式网络连接,即同时为一个网格应用提供多个端到端的连接,实现了应用资源和网络资源的联合调度,解决了资源的并行传输问题。所提算法将应用负载和网络负载均衡分担在不同的应用资源和网络资源之上,通过网络仿真表明,该算法能够有效降低系统的业务阻塞率,提高资源利用率,实现光子网格中多个资源和多种资源之间的广泛共享。 3)针对网格业务中提前预约业务调度机制进行研究,提出了一种基于滑动时间窗口的二级调度算法。该算法支持动态业务模型,在预约业务允许的时间段内,利用滑动时间窗口方式进行两级调度。针对一级调度失败业务,采用四种排队及调度算法进行二次优化,达到避免多个动态业务请求在时间窗口上重叠的目的,并且将网络负载均衡在各条链路之上。该技术将时间窗口因素与可用资源因素结合考虑,针对未来网格业务具备更强的灵活性。通过网络仿真表明,该算法能够更大限度的利用网络资源,降低阻塞率,提高网络吞吐量,满足新型业务需求。 4)参与构建支持分布式异构资源的光子网格实验平台。从软硬件设计方案方面对实验平台进行规划,验证面向服务的体系结构模型、服务供给、资源管理等相关理论和关键技术的可行性、可靠性等。依托实验平台,提出区分用户等级的光路供给方式和光子网格结合无源光网络的并行视频数据推送机制。区分用户等级的光路供给方式解决了传统网格网络中独享光路业务资源使用率较低的问题,该技术使多个网格用户根据其动态需求,在执行时间内同时使用同一条端到端的光路。并行视频数据推送机制解决了光子网格对于个人用户的有效支持问题,实验分析表明并行推送方式能够有效降低业务执行时间,提高网络性能。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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