【摘 要】
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万物互联的迅速发展,涌现出了大量不同类型的网络协议和网络资源,包括在工业物联网、天地一体化网络、卫星网络和海洋网络等不同领域内出现的诸多有线和无线网络协议,比如新型互联网中的SRv6,工业物联网中的Lo Ra,移动通信网中的5G等协议。多种网络丰富了场景和需求,消除了信息孤岛,构建多协议网络一致化视图和融合网络负载均衡是未来网络某些应用的现实需求。在多协议融合网络的场景中,融合不同类型的网络出现了
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万物互联的迅速发展,涌现出了大量不同类型的网络协议和网络资源,包括在工业物联网、天地一体化网络、卫星网络和海洋网络等不同领域内出现的诸多有线和无线网络协议,比如新型互联网中的SRv6,工业物联网中的Lo Ra,移动通信网中的5G等协议。多种网络丰富了场景和需求,消除了信息孤岛,构建多协议网络一致化视图和融合网络负载均衡是未来网络某些应用的现实需求。在多协议融合网络的场景中,融合不同类型的网络出现了通信不稳定、数据流量负载不均衡、鲁棒性差等问题。针对以上问题,结合SDN分析并研究了通过动态机制解决多协议网络环境下智能路由调度问题。主要工作如下:(1)提出了基于主客观的一体化融合网络精准成本模型,通过实时流量监测模块和网络信息计算模块,将链路信息分为跳数、时延、带宽、丢包率等15种组合,为不同网络根据各自特征提供不同组合成本。此外,在主观赋权法G1法的基础上,根据异构网络的使用环境提出指标阈值型G1法,为不同指标设置分级阈值,根据达到的阈值标准分配不同的权重。客观赋权法采用标准离差法,再用乘法集成将两种方法按权组合给出最终的链路成本。(2)设计了差异化多路径路由选择算法,在堆优化Dijkstra基础上,提出多路径Dijkstra变种算法。设置差异化的成本计算方式,由最短路径优化为多路径传输,由单一成本优化为组合成本,运用到多路径Dijkstra变种算法,得到带有精准成本的多条传输链路。(3)根据一体化融合网络的特征,提出联邦路由拓扑以及融合网络路由策略,为每种类型的网络设置联邦拓扑和差异化联邦策略,融合网络选择符合自身特征的多条路径并按成本比例进行数据转发。在Mininet平台下,使用Ryu控制器对路由调度机制进行仿真实验。结果表明,通过动态和多维全时空调度机制,充分挖掘了一体化融合网络的多路径特性,规范了异构网络的差异化结构,发挥了异构网络联邦路由的层级特性,实现了多协议融合网络在动态环境中的差异化路径选择与流量调度,并在时延、带宽利用率、抖动和丢包率等多个指标上,取得了明显的效果。
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