收藏本站
《解放军信息工程大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于网络生存性可重构服务承载网构建算法研究

齐宁  
【摘要】:由于网络业务的规模化、差异化趋势,采用单一网络体系结构或者服务模式支撑多样化的网络业务运营显得非常困难。为此,可重构柔性网络技术体系通过构建可重构服务承载网(Reconfigurable Service Carrying Network,RSCN)的方式,能够共享不同底层物理资源,支持多个异质网络体系结构并存,从而为用户提供多样化的网络服务。由于网络的不稳定性,如何构建具有强网络生存性的RSCN是可重构柔性网络研究的关键问题之一,其过程涉及如下关键环节: 首先,对网络资源状况和故障信息的掌握是构网和故障发现的前提,面对可重构柔性网络中数量庞大的资源以及资源状态的动态性,必须建立有效的资源信息管理机制。其次,构建策略的制定决定了RSCN对网络资源利用的有效性,对网络资源的均衡利用可以减少瓶颈资源,提高资源利用率,必须设计满足构网需求且均衡配置利用网络资源的RSCN构建算法。 再次,由于管理域的划分,通过集中式的服务器下发全网范围的RSCN构建策略和故障处理策略并进行命令下发不利于工程实现,为解决跨域构建问题,必须设计跨域的分布式协同的RSCN构建命令管理机制。 最后,在网络出现故障或发生重大意外时,为提高RSCN的生存性,必须设计RSCN的故障恢复和故障保护机制。 结合863项目可重构路由器构件组研制和可重构柔性试验网组网设备工程化实施子课题,本文基于可重构柔性网络技术体系在RSCN资源管理方法、RSCN构建管理机制以及RSCN容错构建技术等方面进行了较为系统的研究。本文的创新点和主要贡献包括以下几个方面: 1.针对RSCN资源管理的可扩展性和高效性,设计了可重构柔性网络的分布式分层管理体系和资源管理协议运行机制,分别提出了域内和域间资源管理机制,建立了RSCN的资源管理模型,分析了高频属性子集和推送门限对系统管理代价的作用,通过自适应地调节资源信息结构和管理模式,以系统管理代价最小为目标,设计了资源管理优化算法(Resouce Management Optimization Algorithm,RMOA)。仿真结果表明,RMOA能够根据请求和系统状态自适应设置高频属性集和推送门限,具有比单一推送或查询模式更小的系统代价。 2.针对RSCN构建管理技术,设计了RSCN分布式协同构建机制,基于令牌传递的方式设计了分布式域间RSCN构建管理方法,有效解决了大范围跨域的RSCN构建问题。为解决管理服务器单点失效问题,设计了令牌发放系统容错选举算法(Token Providing Server Resilient Election Algorithm,TREA)。理论分析和仿真结果表明,令牌传递算法ImprovedSA既能够高效地求解出令牌传递回路,又能够保证求解结果的优越性;TREA能够保证整个管理平面的有序运行,提高可重构柔性网络管理系统的容错性。 3.针对RSCN构建过程的不均衡性和动态性,在构网时充分考虑底层物理网络的负载均衡,以网络构建代价最小为原则进行优化,分别提出基于链路负载均衡和节点负载均衡的构建机制,设计了负载均衡的自适应可重构服务承载网构建算法(Balanced Adaptive RSCN Construction Algorithm,BACA)。仿真结果表明,与传统构建算法相比,BACA能够较好的提高RSCN构建请求的接收率,并且对网络链路均衡度和节点均衡度都有很高的保证。为解决由于网络动态性而造成部分资源拥塞的问题,提出了基于拥塞避免的RSCN构建算法,在链路资源不能满足用户构建请求时,按照迁移策略调整部分RSCN占用的网络资源,消除瓶颈链路,均衡物理网络,从而能进一步提高RSCN构建请求接收率,为更多的用户请求提供服务。 4.针对故障发生后的RSCN恢复机制,设计了资源紧迫度感知的RSCN构建算法(RSF-aware Construction Algorithm, RSF-awareCA),该算法以资源的重要程度为衡量指标,通过在构建过程中避让紧迫程度较高的资源,最小化了重要资源发生故障给网络带来的影响。为提高RSCN的运行成功率,设计了发生网络故障时的RSCN恢复算法(RSCN Single Link Failure Recovery Algorithm, RSLFRA)。仿真结果表明,RSLFRA算法在构建RSCN时充分考虑了资源的紧迫程度,在故障发生时能够恢复部分RSCN的故障链路,RSCN成功运行率和物理链路利用率明显优于其他构建方法,且长期运行后瓶颈资源产生的几率有所降低。 5.针对RSCN故障保护机制,为了提高RSCN的运行成功率并降低网络链路故障损失,设计了RSCN主动保护构建算法(RSCN Active Protection Algorithm, RAPA),该算法在构建RSCN的同时备份保护路径,采用资源紧迫度感知的主路径构建子算法(RSF-aware Main Link Construction Algorithm, RSF-awareMLCA)进行主路径构建,采用RSCN保护链路构建子算法(RSCN Protection Link Construction Algorithm, RPLCA)进行备份路径构建。仿真结果表明,RAPA在构建RSCN主路径时充分考虑了资源的紧迫程度,并且为RSCN主路径映射了相应的保护路径;在故障发生时RAPA能够将RSCN故障链路快速切换到保护路径,其RSCN成功运行率、主链路利用率和平均网络链路故障损失明显优于其他构建算法。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马晓燕;;可重构虚拟仪器的设计[J];机电产品开发与创新;2006年05期
2 陈轶博;焦永昌;张福顺;刘旭峰;;极化可变可重构微带天线[J];微波学报;2008年01期
3 刘书暖,张振明,田锡天,朱名铨;基于ASP的快速可重构CAPP系统研究[J];机械科学与技术;2004年10期
4 齐继阳,竺长安,曾议;可重构制造系统及其关键技术[J];组合机床与自动化加工技术;2005年06期
5 石广源;王福君;;低速率语音编解码声码器的实现[J];辽宁大学学报(自然科学版);2006年03期
6 史莉雯;樊晓桠;;可重构指令集计算机综述[J];微处理机;2008年02期
7 聂澄辉;刘莉;陈恳;;模块化可重构足式仿生机器人设计[J];机械设计与制造;2009年02期
8 ;《信息工程大学学报》2009年总目录[J];信息工程大学学报;2009年04期
9 徐恪;马东超;贾鸳鸳;郝恩楠;;可重构路由开发环境[J];中国教育网络;2010年07期
10 黄海鹰,黄华;可重构计算机[J];微处理机;1999年02期
11 曲英杰;可重构密码协处理器的组成与结构[J];计算机工程与应用;2003年23期
12 李俊,戴先中,孟正大;基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析与设计[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
13 赵方圆,魏志强,林勇;基于构件的可重构软件开发平台技术研究[J];计算机工程与设计;2005年01期
14 雷咏梅,武波,庄心谷;基于可重构多处理器系统的AOE网问题的并行算法[J];西安电子科技大学学报;1996年04期
15 黄宝香,黄克正,张勇,吴洪波;面向供应链的可重构ERP系统[J];机电一体化;2004年05期
16 贺鑫元;马书根;李斌;王越超;;可重构星球探测机器人的机构设计[J];机械工程学报;2005年12期
17 代君利;;满足对可重构DSP解决方案需求 音视潮挺进中国[J];中国电子商情(基础电子);2007年08期
18 荆涛;王沁;赵宏智;;低速率可重构声码器的研究与设计[J];计算机工程;2008年07期
19 杭德全;朱琳;王志远;;可重构线性反馈移位寄存器设计[J];计算机应用;2009年S1期
20 周锋;钱祖平;彭川;韩继伟;;具有陷波特性的可重构超宽带天线设计[J];军事通信技术;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚瑞丰;;面向后3G时代的移动承载网演进浅析[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册)[C];2011年
2 王健;俞家安;;面向TD-LTE基站业务的城域承载网安全性设计[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(下册)[C];2011年
3 尚利宏;周密;胡瑜;;一种基于二阶近似域划分的可重构容错片上系统[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
4 袁博;汪斌强;张博;;绿色网络的实例——可重构柔性网络[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(下册)[C];2011年
5 韦永祺;景志强;;Ip应用技术在三网融合承载网上的应用实践[A];四川省通信学会Ip应用与增值电信技术会议论文集[C];2011年
6 冯巍;陈海波;王跃龙;邓婷;谢梁;;IPTV承载网组网研究[A];四川省通信学会Ip应用与增值电信技术会议论文集[C];2011年
7 刘洁;;对3G和固网软交换融合承载网发展的思考[A];2005'中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2005年
8 陈夏;;建立IP承载网VRR按需路由反射机制[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 刘玮;;电信级IP承载网络组网方案研究[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册)[C];2011年
10 陈轶博;刘旭峰;焦永昌;张福顺;;极化可变可重构微带天线的研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 志国;IPTV承载网需三大功能[N];中国计算机报;2006年
2 华为网络营销工程部解决方案综合管理部 杜伟;移动承载网络的演进与思考[N];通信产业报;2007年
3 ;IPTV应用对承载网的挑战[N];人民邮电;2005年
4 ;新业务统一承载网方案[N];人民邮电;2006年
5 ;承载网加速向未来演进[N];人民邮电;2008年
6 本报记者 逄丹;PTN或引领LTE承载网建设潮流[N];通信产业报;2010年
7 高军诗;从传送网到大承载网[N];人民邮电;2007年
8 张立新;移动承载网络向全IP化演进[N];网络世界;2008年
9 张立新;业务发展推动移动承载网络全面IP化[N];人民邮电;2008年
10 传涛;华为力助五大运营商IP化转型[N];通信产业报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 齐宁;基于网络生存性可重构服务承载网构建算法研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 张栋;基于可重构柔性网络的逻辑承载网构建理论与方法[D];浙江大学;2010年
3 王浩学;面向服务提供的逻辑承载网构建关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 张晓峰;可重构智能制造系统的基础研究[D];南京航空航天大学;2001年
5 姜晶菲;可重构密码处理结构的研究与设计[D];国防科学技术大学;2004年
6 李绪蓉;面向业务构件的可重构信息系统的模型研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 蔡宗琰;计算机辅助可重构制造系统设计的概念研究[D];西北工业大学;2002年
8 陈猛;快速可重构汽车焊装制造系统及其关键支持技术研究[D];重庆大学;2002年
9 牟英峰;基于重构算法和码距反馈的电力线通信网络可靠性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 陈红亮;可重构消防机器人机构分析与设计[D];南昌大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王战春;快速可重构夹具设计[D];大连理工大学;2003年
2 陈志勇;支持可重构的生产管理系统的研究与开发[D];浙江大学;2002年
3 王志明;可重构数字式机电测控试验平台的研制[D];华中科技大学;2004年
4 潘华泉;可重构的ASP应用服务托管平台研究[D];中国海洋大学;2004年
5 赵方圆;基于构件的可重构软件开发平台技术研究[D];中国海洋大学;2004年
6 黄晓斌;可重构深孔机床设计研究[D];华北工学院;2003年
7 付莉;机械零件企业的可重构制造执行系统研究与应用[D];浙江大学;2003年
8 周孝慧;嵌入式控制系统人机界面的开发及应用[D];华中科技大学;2005年
9 吴孟丽;基于可重构混联机器人的数控切割中心概念设计及轨迹规划[D];天津大学;2005年
10 肖寅;可重构应用服务器的脚本语言及其编译器设计与实现[D];西北工业大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978