智慧协同网络族群编排机制设计与实现
发布时间：2020-12-23 06:27
硬件和功能相绑定的特点使得传统网络静态僵化,难以满足当今社会发展的需求。近几年来,学术和产业界依托硬件虚拟化技术分别提出了不同的新型网络架构,旨在解决该问题。智慧协同网络是其中一种,由北京交通大学提出。在智慧协同网络中,组件被定义为完成数据转发、采集等功能的网络部件,分为物理组件和虚拟组件;族群被定义为提供完整网络功能的一类组件集合;族群编排被定义为一种创建、删除和管理族群的机制,它是智慧协同网络中的关键技术。本文设计并实现了一种族群编排机制,具有以下三个特点:(1)自动、灵活的编排;(2)提高资源利用率;(3)有效保证运行质量。本文主要工作包括以下方面:首先,设计并实现了一种族群自动编排框架。它可以在创建族群时根据功能需求自动感知计算族群拓扑、虚拟组件规格(CPU核数、内存和硬盘容量)和宿主物理组件等信息,同时还负责族群的删除和管理。族群自动编排框架包括API模块、匹配模块、调度模块、下发模块和反馈模块。其中,匹配模块和调度模块是核心。匹配模块利用模板库和匹配规则将功能需求解析成具体的族群拓扑和虚拟组件规格。调度模块协调匹配结果和物理资源,选择相对合适的族群拓扑和虚拟组件规格,然后结...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 现有网络体系存在的不足
1.1.2 智慧协同网络的特点
1.1.3 族群编排机制的目标
1.2 研究意义
1.3 研究现状
1.3.1 新型网络技术
1.3.2 编排机制
1.4 论文主要工作与结构
1.4.1 论文主要工作
1.4.2 论文结构
2 相关关键技术概述
2.1 智慧协同网络概述
2.1.1 智慧协同网络基本原理
2.1.2 智慧协同网络工作流程
2.1.3 资源适配层模型
2.2 OpenStack概述
2.2.1 OpenStack架构体系
2.2.2 Nova工作机理
2.2.3 Neutron工作机理
2.3 RestAPI概述
2.4 本章小结
3 智慧协同网络族群编排机制设计
3.1 应用场景与需求
3.2 族群自动编排框架设计
3.2.1 总体架构与流程设计
3.2.2 匹配模块设计
3.2.3 调度模块设计
3.2.4 反馈模块设计
3.2.5 下发模块设计
3.3 基于实际负载的虚拟组件动态映射机制设计
3.3.1 机制提出与建模
3.3.2 机制流程设计
3.4 节能驱动的虚拟组件调度机制设计
3.4.1 机制提出与建模
3.4.2 机制流程设计
3.5 本章小结
4 智慧协同网络族群编排机制实现
4.1 总体要求
4.2 族群自动编排框架实现
4.2.1 框架线程调度实现
4.2.2 API模块实现
4.2.3 框架各模块函数实现
4.2.4 模板库数据结构
4.3 基于实际负载的虚拟组件动态映射机制实现
4.3.1 虚拟组件超量部署算法实现
4.3.2 虚拟组件重映射算法实现
4.4 节能驱动的虚拟组件调度机制实现
4.4.1 节能驱动的虚拟组件调度算法实现
4.4.2 物理组件远程控制开关机实现
4.5 本章小结
5 验证与测试
5.1 测试环境搭建
5.1.1 系统环境搭建
5.1.2 节能测试环境搭建
5.2 功能验证
5.2.1 API功能验证
5.2.2 匹配功能验证
5.2.3 调度功能验证
5.2.4 下发功能验证
5.2.5 反馈功能验证
5.3 性能测试
5.3.1 动态映射性能测试
5.3.2 节能调度性能测试
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 已有工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Survey on Smart Collaborative Identifier Networks[J]. Haifeng Li,Hongke Zhang. 中国通信. 2018(03)
[2]智慧协同网络理论与实践[J]. 张宏科. 信息通信技术. 2017(06)
[3]未来互联网体系的研究现状、热点与探索实践[J]. 权伟,张宏科. 中国科学:信息科学. 2017(06)
[4]智慧协同网络系统及应用[J]. 张宏科. 北京交通大学学报. 2016(04)
[5]智慧协同标识网络体系:研究背景、思路与进展[J]. 罗洪斌,张宏科. 电信科学. 2015(02)
[6]智慧协同网络体系基础研究[J]. 张宏科,罗洪斌. 电子学报. 2013(07)
博士论文
[1]智慧协同网络资源适配机制与方法研究[D]. 贾濡.北京交通大学 2016
本文编号：2933233
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 现有网络体系存在的不足
1.1.2 智慧协同网络的特点
1.1.3 族群编排机制的目标
1.2 研究意义
1.3 研究现状
1.3.1 新型网络技术
1.3.2 编排机制
1.4 论文主要工作与结构
1.4.1 论文主要工作
1.4.2 论文结构
2 相关关键技术概述
2.1 智慧协同网络概述
2.1.1 智慧协同网络基本原理
2.1.2 智慧协同网络工作流程
2.1.3 资源适配层模型
2.2 OpenStack概述
2.2.1 OpenStack架构体系
2.2.2 Nova工作机理
2.2.3 Neutron工作机理
2.3 RestAPI概述
2.4 本章小结
3 智慧协同网络族群编排机制设计
3.1 应用场景与需求
3.2 族群自动编排框架设计
3.2.1 总体架构与流程设计
3.2.2 匹配模块设计
3.2.3 调度模块设计
3.2.4 反馈模块设计
3.2.5 下发模块设计
3.3 基于实际负载的虚拟组件动态映射机制设计
3.3.1 机制提出与建模
3.3.2 机制流程设计
3.4 节能驱动的虚拟组件调度机制设计
3.4.1 机制提出与建模
3.4.2 机制流程设计
3.5 本章小结
4 智慧协同网络族群编排机制实现
4.1 总体要求
4.2 族群自动编排框架实现
4.2.1 框架线程调度实现
4.2.2 API模块实现
4.2.3 框架各模块函数实现
4.2.4 模板库数据结构
4.3 基于实际负载的虚拟组件动态映射机制实现
4.3.1 虚拟组件超量部署算法实现
4.3.2 虚拟组件重映射算法实现
4.4 节能驱动的虚拟组件调度机制实现
4.4.1 节能驱动的虚拟组件调度算法实现
4.4.2 物理组件远程控制开关机实现
4.5 本章小结
5 验证与测试
5.1 测试环境搭建
5.1.1 系统环境搭建
5.1.2 节能测试环境搭建
5.2 功能验证
5.2.1 API功能验证
5.2.2 匹配功能验证
5.2.3 调度功能验证
5.2.4 下发功能验证
5.2.5 反馈功能验证
5.3 性能测试
5.3.1 动态映射性能测试
5.3.2 节能调度性能测试
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 已有工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Survey on Smart Collaborative Identifier Networks[J]. Haifeng Li,Hongke Zhang. 中国通信. 2018(03)
[2]智慧协同网络理论与实践[J]. 张宏科. 信息通信技术. 2017(06)
[3]未来互联网体系的研究现状、热点与探索实践[J]. 权伟,张宏科. 中国科学:信息科学. 2017(06)
[4]智慧协同网络系统及应用[J]. 张宏科. 北京交通大学学报. 2016(04)
[5]智慧协同标识网络体系:研究背景、思路与进展[J]. 罗洪斌,张宏科. 电信科学. 2015(02)
[6]智慧协同网络体系基础研究[J]. 张宏科,罗洪斌. 电子学报. 2013(07)
博士论文
[1]智慧协同网络资源适配机制与方法研究[D]. 贾濡.北京交通大学 2016
本文编号：2933233
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/2933233.html
