校园网智能网关优化算法的设计与开发

发布时间：2020-08-20 21:13

【摘要】：高校校园网络已发展为由有线网络、无线网络等组成的异构网络。校园网络和网络业务的飞速发展极大地提高了高校教学与学习的效率，但同时也对校园网络的传输性能提出了更高的要求。 首先，本文针对校园网络的自身特点，在分析校园网络拓扑结构与网络流量的基础上，实现了基于NS2的校园网络拓扑，并提取校园网络特定时段的网络流量，加入到校园网络链路中，在NS2中建立了校园网络的仿真模型； 其次，为了提高网关在校园网络中的吞吐量，针对原有智能网关无法灵活适应有线无线链路特点的缺点，通过对现有各种智能网关工作原理的分析和研究，对原有ASA智能网关进行改进，实现了一种根据有线和无线链路特点进行分类控制的SC算法，称为SC(Split Control)智能网关，以及智能网关中基于TCP/IP的协议的相关算法； 再次，为了改进无线网络中上下行带宽的公平性，针对无线网络下行流量要远远大于上行流量的问题，提出并实现了一种保证上下行带宽公平性的优化算法，称为FOUD(Fairless over upflow and downflow)算法。该算法运用二维马尔科夫链对网关和无线站点分别进行建模，考虑最大重传次数和无线误码率对数据帧发送的影响，推导出不同误码率和不同上下行流数目条件下智能网关发送概率，通过调节智能网关的最小竞争窗口和发送概率来保证上下行带宽公平性。 最后，将本文提出的智能网关和智能算法应用于河南科技大学校园网络模型中，经过大量的实验证明，在不同网络环境下，SC智能网关优化算法能够有效提高网络吞吐量，FOUD优化算法能够有效提高上下行带宽的公平性。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.18

【参考文献】

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本文编号：2798450