链路选择与负载均衡的研究设计

发布时间：2017-10-08 05:10

  本文关键词：链路选择与负载均衡的研究设计

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【摘要】：信息时代网络的迅速发展,使得人们对带宽的需求日益增长。为了解决企业网与Internet接入的可靠性、稳定性问题,同时拓展带宽,越来越多的企业网通过多个出口与外部网络相连接。链路负载均衡不仅可以应对部分链路故障,选择正常链路转发流量,还可以实现多链路高效协同工作,较好地利用多条网络的带宽资源,优化全局吞吐量,改善用户体验。本文主要对有线网络链路负载均衡以及WLAN环境下无线链路选择与负载均衡进行了研究,优化了系统吞吐量,主要工作包括： (1)有线链路选择和负载均衡方面,本文基于华三通信技术公司(H3C)出方向链路负载均衡项目进行了研究与开发。基于功能需求分析,对链路负载均衡模块进行了框架设计,能够满足丰富的链路负载均衡配置需求,在该框架基础上编程实现了动态就近性报文指导转发方案。动态就近性方案(Proximity)基于链路的实时状况,综合考虑网络延迟、网络跳数、剩余带宽、费用大小等因素,结合用户为上述因素配置的不同权重,经动态就近性算法线性加权处理,获得不同链路的总代价(Totalcost),依据Totalcost大小对链路进行升序排序,优先选择总代价最小的链路进行报文转发,并生成动态就近性表项。最后搭建实验环境对多链路负载均衡的选路算法进行了测试,并对测试结果进行了分析。 (2)无线链路选择与负载均衡方面分别研究了无线站点在单AP和多AP两种情形下的接入问题。首先,在单AP可供接入的情形下,克服IEEE802.11MAC层接入协议仅仅保证无线站点接入AP次数公平,而不保证接入时间公平从而导致AP吞吐量异常的不足,提出一种保证时间公平MAC层接入算法,能够有效改善AP吞吐量。然后,研究了有多个AP可供接入时无线站点如何选择AP接入的问题,提出一种基于时间公平的多AP接入方法,以最大化所有AP净吞吐量的总和为目标,由AC控制无线站点与哪个AP进行接入。ns2仿真结果表明,论文工作达到预期目标。
【关键词】：多链路 负载均衡 接入策略 吞吐量优化
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 1 引言12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 链路选择与负载均衡研究现状13-15
• 1.2.1 有线链路选择与负载均衡研究现状13-14
• 1.2.2 无线链路选择与负载均衡研究现状14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 1.4 论文的组织结构16-18
• 2 多链路负载均衡技术18-30
• 2.1 多链路负载均衡技术的产生背景18
• 2.2 现有有线多链路选路机制18-19
• 2.2.1 策略路由和路由策略技术18-19
• 2.2.2 现有策略的比较和不足19
• 2.3 有线多链路负载均衡技术19-21
• 2.3.1 有线多链路负载均衡的模型19-21
• 2.3.2 有线多链路负载均衡常用调度算法21
• 2.4 无线局域网拓扑结构21-24
• 2.4.1 无线局域网的组成元素21-22
• 2.4.2 BSS网络拓扑结构22-23
• 2.4.3 BSS网络拓扑扩展(ESS)23-24
• 2.5 无线局域网MAC层协议分析24-27
• 2.6 IEEE802.11 无线局域网关联过程27-28
• 2.7 无线局域网关联机制存在的问题28-30
• 3 有线链路选择与负载均衡30-52
• 3.1 功能需求分析与预期解决方案30-33
• 3.1.1 多链路负载均衡模块的功能需求30-32
• 3.1.2 预期多链路负载均衡解决方案32-33
• 3.2 多链路负载均衡整体框架设计33-37
• 3.2.1 多链路负载均衡与其他模块接口设计34-35
• 3.2.2 多链路负载均衡功能模型设计35-37
• 3.3 多链路负载均衡报文处理流程37-39
• 3.4 动态就近性模块的设计39-43
• 3.4.1 动态就近性设计思想39-40
• 3.4.2 动态就近性探测机制设计40-42
• 3.4.3 动态就近性算法42-43
• 3.5 动态就近性的实现43-46
• 3.5.1 动态就近性表项存储形式43-44
• 3.5.2 动态就近性表项的老化机制44-45
• 3.5.3 动态就近性表项的规格45-46
• 3.6 动态就近性测试分析46-52
• 3.6.1 动态就近性功能测试和优势分析46-50
• 3.6.2 性能测试50-52
• 4 无线链路选择与负载均衡52-71
• 4.1 保证时间公平的MAC层接入算法53-60
• 4.1.1 报文长度对吞吐量影响分析53-55
• 4.1.2 速率自适应对吞吐量影响分析55-56
• 4.1.3 保证时间公平的MAC层接入算法56-60
• 4.2 保证时间公平的MAC接入算法仿真60-62
• 4.2.1 NS2介绍及仿真环境设定60
• 4.2.2 仿真过程和结果分析60-62
• 4.3 保证时间公平的多AP接入机制62-65
• 4.4 保证时间公平的多AP接入机制仿真65-71
• 4.4.1 NS2仿真环境设定65-66
• 4.4.2 仿真实验和结果分析66-71
• 5 总结与展望71-73
• 5.1 本文总结71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 参考文献73-75
• 作者简历75-77
• 学位论文数据集77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 邢光璞;;无线局域网中负载均衡的AP主控式切换算法[J];电子技术应用;2009年10期

2 孙素云;;基于动态规划的多链路出口路径选择算法[J];计算机工程;2010年09期

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本文编号：992141