基于自适应链接速率的网络路由能耗优化策略研究

发布时间：2020-02-06 23:48

【摘要】：降低网络系统能耗构建绿色网是当前计算机领域络迫切需要解决的关键问题。目前有线网络链路的以太网接口的能耗占整个有线网络系统总能耗的很大一部分,但是大多数时间网络链路的利用率却并不高。而自适应链接速率技术(Adaptive Link Rate, ALR)作为一种动态适应的重要节能手段,能够有效地根据网络负载动态调节链路传输速率以降低网络系统能耗。从全局路由的角度对自适应链接速率技术相关的控制策略以及路由策略进行分析研究显然对构建绿色环保、低浪费、高能效的下一代节能网络具有非常重要的实际意义。 首先,本文从网络局部的角度对自适应链接速率控制策略进行了研究分析。根据数据在链路中的传输过程提出了一种处理域模型。在该模型的基础上,制定了一种具有滞后性的速率切换控制策略,然后并运用排队论、马尔可夫链模型等相关的理论知识,推导出了传输过程中链路所有工作状态的概率分布以及传输过程当中传输速率的切换频率。同时还对该策略在其数值上进行了分析,结果表明该种滞后速率切换控制策略在保证系统的处理性能满足需求的前提下具有较好的节能效果。 然后,在滞后速率切换控制策略的基础上,以网络系统总能耗最小化为目标,利用推导出的相关结论构建出了一个全局网络路由调度的规划问题。由于该规划问题属于NP-难问题,无法直接求得其最优路由。为了确保策略在执行层而上具有可行性,本文给出了一种基于蚁群算法的分布式节能路由算法。在仿真实验中,文本将其路由策略与其他节能路由策略在能耗和延迟方面进行了对比,结果表明本文提出的路由能耗优化算法能更有效地针对自适应链接速率机制,达到较好的节能效果。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.0

【参考文献】

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本文编号：2577022