基于SDN的自适应QoS策略研究与实现

发布时间：2022-05-02 21:14

　　伴随短视频业务和自媒体业务的兴起,对于互联网的QoS需求也逐渐加剧,如何在保证高优先级的业务需求下有效的利用网络资源成了重要的问题。传统的分布式网络往往采用静态QoS配置策略,无法适应网络流量的变化趋势,难以达到充分利用网络资源的目的。针对这一问题,本文基于SDN网络结构,通过流量预测模型预测业务流量的走势,采用远程动态配置的方式,达到自适应QoS的目的。对于本文的主要工作可以概括如下:第一,研究SDN网络在QoS控制领域具有的优势,搭建了SDN网络实验平台,扩展Floodlight控制器的功能模块,添加资源监测、QoS规则下发和信息显示等模块,实现了基于SDN网络的QoS控制以及业务流量的实时监测和显示。第二,利用流量监测模块收集的历史数据,构建流量预测模型,预测业务流量的走势。对于流量预测模型,首先介绍基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的流量预测模型,然后基于长短期记忆神经网络（LSTM）的原理,针对网络业务流量预测设计了一种具体的实现结构,阐明了两者构建预测模型的过程,实现并对比了二者的性能优劣势。结果表明,在小样本的情况下,LSSVM相较于LSTM具有更加准确的预测能力;而大... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 SDN网络与QOS控制技术研究现状
        1.2.1 SDN网络研究现状
        1.2.2 SDN网络中的QoS控制技术研究现状
    1.3 本文工作和论文结构安排
第二章 SDN自适应QoS控制策略研究
    2.1 网络QOS控制技术基础理论
        2.1.1 QoS模型
        2.1.2 QoS控制关键技术
        2.1.3 自适应QoS控制策略
    2.2 基于流量预测的SDN自适应QOS策略研究
        2.2.1 基于流量预测的自适应QoS策略
        2.2.2 基于LSSVM的流量预测技术
        2.2.3 基于LSTM的流量预测技术
    2.3 自适应QOS控制策略研究平台
        2.3.1 Floodlight控制器
        2.3.2 OpenFlow交换机
    2.4 本章小结
第三章 基于SDN的自适应QoS控制系统总体设计
    3.1 基于SDN的自适应QOS控制总体框架设计
        3.1.1 多优先级业务分类和标记
        3.1.2 基于SDN的自适应QoS控制系统总体框架设计
    3.2 FLOODLIGHT控制子系统框架设计
        3.2.1 资源监测模块
        3.2.2 信息显示模块
        3.2.3 QoS规则下发模块
    3.3 OVSDB管理子系统框架设计
        3.3.1 QoS配置模块
        3.3.2 流量预测模块
        3.3.3 带宽分配策略
    3.4 本章小结
第四章 基于SDN的自适应QoS控制系统实现
    4.1 FLOODLIGHT控制子系统实现
        4.1.1 MySQL数据库存储模块
        4.1.2 资源监测模块
        4.1.3 QoS规则下发模块
        4.1.4 信息显示模块
    4.2 OVSDB管理子系统实现
        4.2.1 QoS配置模块
        4.2.2 流量预测模块
    4.3 本章小结
第五章 实验与性能分析内容
    5.1 实验环境
    5.2 自适应QOS控制系统有效性测试
    5.3 流量预测算法性能对比
    5.4 自适应QOS控制系统性能分析
    5.5 本章小节
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于SDN和支持离线计算的QoS路由方法[J]. 许训,李鉴,梁文婷.  信息技术. 2018(11)
[2]多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法[J]. 赵志远,孟相如,苏玉泽,李振涛.  通信学报. 2017(08)
[3]基于改进LSSVM模型的移动网络流量预测与预警[J]. 陈竹,解永平,单英瑞.  计算机应用与软件. 2015(12)
[4]HiQoS:An SDN-Based Multipath QoS Solution[J]. YAN Jinyao,ZHANG Hailong,SHUAI Qianjun,LIU Bo,GUO Xiao.  中国通信. 2015(05)
[5]最优训练样本子集的LSSVM网络流量预测[J]. 张运涛,邢晨.  计算机应用与软件. 2015(02)
[6]多业务流量预测动态带宽分配方法[J]. 梁根,梁活民.  计算机工程与应用. 2013(18)
[7]基于自适应QoS保证的多媒体监控系统模型研究[J]. 孙雁飞,张顺颐,李德星.  计算机工程与应用. 2004(33)
[8]基于ARMA模型的网络流量预测[J]. 邹柏贤,刘强.  计算机研究与发展. 2002(12)

硕士论文
[1]SDN网络流量监控系统设计与实现[D]. 王燚.电子科技大学 2018
[2]SDN网络中QoS控制技术研究与实现[D]. 陈忠.电子科技大学 2017
[3]自适应QoS的研究与应用[D]. 黄锐.四川大学 2003



本文编号：3649974