基于SDN发布订阅系统中多媒体传输质量保证方案的设计与实现

发布时间：2023-09-03 16:16

　　发布订阅系统作为一种分布式消息中间件,实现了消息的发送者和接收者之间的解耦;而SDN网络具备可控制、可编程的特性,将发布订阅系统与SDN网络相结合,可以充分发挥这两者的特点,实现传统网络难以完成的功能。物联网中传输的数据不仅仅包含文本数据,还包含图片、监控视频等多媒体数据,传统的发布订阅系统采用层叠网络架构,无法控制底层的路由通信设备,因此很难为多媒体数据传输提供质量上的保证。SDN“控制-转发”相分离的结构支持系统在运行时对网络设备进行编程,因此基于SDN网络的发布订阅系统使得多媒体数据的传输成为可能。为了实现多媒体数据在SDN发布订阅系统中的传输,本文从基于SDN的发布订阅系统架构、路由转发、质量保证等方面进行设计,本文的工作和贡献包括:1)采用分群分层的方式对物联网设备、交换机、主机、服务与应用进行组织管理,便于系统规模拓展。集群由多个交换机、多个主机、一个集群控制器组成,在集群控制器上设计实现了发布订阅系统的主要功能,并完成群内自治和群间互联。集群与集群之间通过边界交换机动态连接。设计了全局管理员功能,对系统中所有群(即群管理者)再次组织,完成分层管理。2)物联网系统中存在多个...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
        1.2.1 SDN发布订阅系统的架构设计
        1.2.2 多媒体传输
        1.2.3 质量保证方案
    1.3 论文组织
    1.4 本章总结
第二章 相关技术概述
    2.1 软件定义网络技术
        2.1.1 广义SDN定义
        2.1.2 OpenFlow协议
        2.1.3 SDN控制器
        2.1.4 SDN交换机
        2.1.5 流表
    2.2 基于SDN的发布订阅系统
    2.3 web service
    2.4 OSPF协议
    2.5 RTP协议
    2.6 Reactor模式
    2.7 本章总结
第三章 需求分析
    3.1 SDN控制器需求
        3.1.1 拓扑管理需求
        3.1.2 路由计算需求
        3.1.3 流表管理需求
    3.2 发布订阅系统需求
        3.2.1 主题管理需求
        3.2.2 消息接口需求
    3.3 用户需求
        3.3.1 多媒体传输需求
        3.3.2 用户协商需求
    3.4 本章总结
第四章 系统概要设计
    4.1 系统架构设计
        4.1.1 已有系统架构
        4.1.2 系统架构改进
    4.2 控制器上发布订阅功能设计
        4.2.1 拓扑管理
        4.2.2 发布订阅管理
        4.2.3 路由管理
        4.2.4 流表管理
    4.3 管理员功能设计
        4.3.1 主题树管理
        4.3.2 用户请求处理
        4.3.3 ui展示
    4.4 WSN功能设计
        4.4.1 消息接口
        4.4.2 数据转发方案
    4.5 发布订阅系统的QoS保证方案设计
        4.5.1 队列信息获取
        4.5.2 队列带宽调整算法
    4.6 用户功能设计
        4.6.1 多媒体传输
        4.6.2 用户协商
    4.7 本章总结
第五章 系统详细设计与实现
    5.1 系统架构实现
    5.2 消息的定义与实现
        5.2.1 拓扑消息
        5.2.2 主题树消息
        5.2.3 发布订阅消息
        5.2.4 用户请求消息
        5.2.5 集群状态消息
    5.3 控制器上发布订阅功能实现
        5.3.1 拓扑管理
        5.3.2 发布订阅管理
        5.3.3 路由管理
        5.3.4 流表管理
    5.4 管理员功能实现
        5.4.1 主题树管理
        5.4.2 用户请求处理
        5.4.3 ui展示
    5.5 WSN功能实现
        5.5.1 消息接口
        5.5.2 数据转发方案
    5.6 发布订阅系统的QoS保证方案实现
        5.6.1 队列信息获取
        5.6.2 队列带宽调整算法
    5.7 用户功能实现
        5.7.1 多媒体传输
        5.7.2 用户协商
    5.8 日志功能实现
    5.9 本章总结
第六章 系统测试
    6.1 测试环境
        6.1.1 硬件环境
        6.1.2 软件环境
    6.2 功能测试
        6.2.1 拓扑功能
        6.2.2 控制器功能
        6.2.3 主题树管理功能
        6.2.4 发布订阅功能
        6.2.5 用户协商功能
        6.2.6 多媒体传输功能
        6.2.7 功能测试小结
    6.3 性能测试
        6.3.1 丢包率测试
        6.3.2 时延测试
        6.3.3 拓扑测试
        6.3.4 性能测试小结
    6.4 本章总结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3845362