互联网域间协同性能调优机制的研究与分析

发布时间：2017-04-30 13:09

  本文关键词：互联网域间协同性能调优机制的研究与分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Internet的快速发展和日益膨胀的规模给网络的有效管理和互联网的技术发展带来了巨大的挑战。然而,域间信息的封闭性和域间策略的自私性导致了跨域网络应用效率的大大降低和网络资源的极大浪费。我们需要一个新的互联网域间协同性能调优机制来优化网络性能,以最有效地利用网络资源,为用户提供服务质量保障。 现有的域间流量工程是一种从性能角度出发的互联网域间性能调优机制。域间流量工程本质上是跨域流量的出口路由器选择问题,需要在自治域内部将跨域流量引导至最优的出口路由器。本文通过对网络中不同角色间的交互作用进行系统化建模,基于博弈论探索它们之间的协作和竞争关系,从性能和经济两个角度进行双目标优化来寻找跨域流量的最佳出口路由器。在性能方面,我们采用符合纳什谈判解的纳什乘积做优化目标,使得参与运营商的资源利用率帕累托最优,利益分配比例公平；在经济方面,我们运用利润分享契约,让参与双方利益相关,动力一致,共同合作以最小化经济成本。为最大程度地减少运营商信息泄露,我们将总问题分解为可供运营商独立解决的子优化问题,并最终获得令参与运营商共赢的出口路由器选择方案。 我们用模拟网络来验证本文所提方法。结果表明,该方法收敛迅速,并且与拥有全部网络知识的集中式处理法有同样的优化结果。除此之外,和现有域间流量工程相比,该方法同时优化性能和缩减经济成本,更具有现实意义,是域间协同性能调优机制的一个有效方案。 本文首先介绍了互联网域间协同性能调优机制的研究现状和相关知识；其次,根据协同性能调优机制的研究目标设计了同时优化性能和经济的双目标优化模型；接下来,综合现有的拉格朗日分解算法框架和双目标优化算法来进行模型求解,并采用自适应次梯度算法来提高算法的收敛性；最后,通过对已有域间流量工程算法和本文所提方法进行比较,验证算法的有效性和可扩展性,并对未来的研究方向做出了规划。
【关键词】：纳什谈判解 利润分享契约 双目标优化 域间流量工程
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 图目录9-10
• 表目录10-11
• 缩略语11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 选题背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 自治域独立决策的域间流量工程13
• 1.2.2 自治域相互合作的域间流量工程13-14
• 1.2.3 兼顾性能和经济双目标优化的域间流量工程14-15
• 1.3 研究目标及研究内容15-17
• 1.3.1 研究目标15-16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 1.4 论文组织结构17-19
• 第二章 域间协同性能调优机制的技术背景19-26
• 2.1 博弈论相关知识19-21
• 2.1.1 Nash Product的概念20
• 2.1.2 Nash Product作为社会福利函数的优缺点20-21
• 2.2 域间流量工程相关概念21-22
• 2.2.1 域间流量工程的参与角色21
• 2.2.2 域间流量工程参与角色之间的关系21-22
• 2.2.3 域间流量工程的优化目标22
• 2.3 基于合作的利润分享契约22-23
• 2.3.1 利润分享契约内容22-23
• 2.3.2 利润分享契约创造双赢23
• 2.4 拉格朗日松弛法相关知识23-24
• 2.5 双目标优化相关知识24-26
• 第三章 域间协同性能调优机制的优化模型设计26-32
• 3.1 域间协同性能调优机制模型26-29
• 3.1.1 模型假设26-27
• 3.1.2 模型建立27
• 3.1.3 利润分享契约27-29
• 3.2 域间协同性能调优机制优化模型29-31
• 3.2.1 符号约定29
• 3.2.2 从性能角度出发的优化目标29-30
• 3.2.3 从经济角度出发的优化目标30-31
• 3.2.4 双目标优化31
• 3.3 本章小结31-32
• 第四章 域间协同性能调优机制的优化模型求解32-49
• 4.1 问题分解32-37
• 4.1.1 拉格朗日松弛法32-35
• 4.1.2 自适应次梯度法35-36
• 4.1.3 双目标优化问题的处理36-37
• 4.2 子问题求解37-44
• 4.2.1 优化工具Lingo38
• 4.2.2 Lingo编程求解子问题38-44
• 4.3 次梯度法求解对偶问题44-48
• 4.3.1 算法描述44-45
• 4.3.2 C和Lingo的混合编程45-48
• 4.3.3 收敛的判断和处理48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 域间协同性能调优机制优化模型验证49-57
• 5.1 网络拓扑的设计49
• 5.2 验证结果分析49-52
• 5.3 对比不同的拉格朗日乘子更新规则对收敛性的影响52-54
• 5.4 对比不同流量工程算法的经济和性能指标54-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第六章 域间协同性能调优机制优化模型扩展57-66
• 6.1 域间协同性能调优机制扩展模型57-60
• 6.1.1 模型假设57-58
• 6.1.2 模型建立58
• 6.1.3 利润分享契约扩展58-60
• 6.2 域间协同性能调优机制优化模型扩展60-65
• 6.2.1 符号约定60-61
• 6.2.2 从性能角度出发的优化目标61
• 6.2.3 从经济角度出发的优化目标61
• 6.2.4 问题分解61-65
• 6.3 本章小结65-66
• 第七章 结束语66-69
• 7.1 本文总结66
• 7.2 未来工作展望66
• 7.3 研究生期间工作66-69
• 7.3.1 发表论文66-67
• 7.3.2 发表专利67
• 7.3.3 参与项目67
• 7.3.4 主要负责的工作67-68
• 7.3.5 提交文档68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-73
• 攻读学位期间发表的学术论文目录73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 刘亚萍;龚正虎;卢泽新;;域间流量工程体系结构的研究[J];国防科技大学学报;2006年03期

2 何小宇;张粒子;谢国辉;;改进的拉格朗日松弛法求解机组组合问题[J];电力系统保护与控制;2010年17期

3 李军林,李天有;讨价还价理论及其最近的发展[J];经济理论与经济管理;2005年03期

4 刘颖;;浅谈企业间的合作与非合作博弈[J];经济研究导刊;2009年14期

5 肖晓伟;肖迪;林锦国;肖玉峰;;多目标优化问题的研究概述[J];计算机应用研究;2011年03期

6 周威,金以慧;利用模糊次梯度算法求解拉格朗日松弛对偶问题[J];控制与决策;2004年11期

7 吴兴远;莫小宝;李佳;;高级语言与lingo混合编程解决复杂规划问题[J];软件导刊;2009年01期

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本文编号：336898