功耗有效的路由器节能调度核心算法研究

发布时间：2017-12-22 15:46

  本文关键词：功耗有效的路由器节能调度核心算法研究　出处：《北京理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着网络流量的日益增长,网络中基础设施的能耗问题越来越引起研究人员的重视,并成为网络继续发展的瓶颈之一。而且如果网络设备能量损耗更加经济有效,不但能使二氧化碳的排放量大大减少,还能极大地降低网络服务商的运营成本。据统计,网络功耗约占国家功耗总需求的1%,这部分的花费占网络服务商运营成本的大约70%。在这种情况下,节能路由器的设计实现就成为了网络节能重要议题和实现途径。本文主要讨论的正是单路由器的节能算法以及功耗有效的路由器实现组网的问题,具体内容如下:文章分析了分别采集于核心路由、接入路由和家庭路由上的三种真实网络流量,通过进行深入的分析并以图表的形式展示了在真实网络负载的场景下,通过调整路由器处理能力来实现网络节能的设计潜力。通过研究路由器的原理和结构,在已实现的调频路由器的基础上,具体地提出了四种单路由功耗调节算法,这些算法基于两种设计思路:微周期调频和阈值调频。在单路由器功耗有效算法的基础上,提出了两种可以保证网络服务质量(特别是数据包延时)的多节能路由器部署方法。第一种方法通过短期的网络流量预告模型来减小路由路径上的数据包延时;另一种方法通过多节能路由之间的动态反馈控制,在服务质量约束内实现了设备的有效部署。对四种单路由节能方法进行了模拟,在输入为真实流量的情况下设置了两个实验场景,设备分别拥有可调节的三个频率和六个频率。实验结果表明应用文中提出的单路由功耗调节算法,总体的功耗节约效率均达到40%。同时对于不同的应用场景,算法的选择也有所侧重。设计实验模拟并评估了多节能路由部署方法,实验结果表明,文中提出的方法可以在控制数据包延时的情况下,使整个网络功耗得到一定程度上的节约。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.05

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本文编号：1320061