基于实时监控的IP网和光网络任务协同调度方案的研究

发布时间：2017-10-17 16:38

  本文关键词：基于实时监控的IP网和光网络任务协同调度方案的研究

  更多相关文章： 光网络 软件定义网络 协同调度 预测机制 调度优化

【摘要】：越来越多的Internet用户需要网络为其提供高速可靠的数据传输服务,同时数据量不断快速增加。电路交换网络具有高带宽、高可靠性、可保证QOS等特性,成其为承载和传输大数据应用的一种有效解决方案。在建立电路链接时,一般采用按照最大峰值配置静态带宽的模式,而带宽需求并非一直处于高峰状态,因此造成了网络资源的浪费。动态链路带宽调整方案可以基于LCAS协议实现链路带宽动态调整,但其由用户侧直接发起,给网络管理安全造成一定程度的威胁。Traffic Grooming通过基于任务带宽申请的调度在一定程度减少电路资源浪费,但没有关心光链路实际带宽利用情况。本文提出基于实时监控的汇聚策略,通过IP网与光网络协同调度的方法,基于开源SDN控制器,通过增加功能模块,并与光网络网络管理系统相结合；根据IP网内与光网络内业务对应关系,通过在IP网内的调度来实现光网络资源的优化。对于低优先级、短期的新业务,可以找到一条或多条源、目的节点相同的电路,利用这些电路的空闲带宽,将该业务与现有业务进行组合传输。一方面满足了该业务的传输带宽要求,同时在保证现有业务传输条件的基础上增加了对已有电路的带宽利用。本文通过分析本文采用的IP网与光网络协同调度框架的优缺点,提出采用预测机制的优化调度策略,并进行仿真分析；同时通过验证性演示平台的设计和实现对整体的可实现性进行进一步分析。
【关键词】：光网络 软件定义网络 协同调度 预测机制 调度优化
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 国内外相关研究10-11
• 1.3 本文研究内容及章节安排11-13
• 第二章 汇聚策略提出的背景知识13-18
• 2.1 光电路交换存在的问题13-14
• 2.2 SDN软件定义网络的引入14-15
• 2.3 IP网与传统光网络协同调度的提出背景15-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 汇聚策略的提出以及基于实时监控的IP网与光网络协同调度的系统框架18-25
• 3.1 汇聚策略的提出18-19
• 3.2 基于实时监控的IP网与光网络协同调度的系统框架19-20
• 3.3 框架功能模块详述20-23
• 3.4 汇聚策略会带来的问题分析23-24
• 3.5 本章小结24-25
• 第四章 汇聚策略的代价分析以及基于实时监控的预测机制提出25-40
• 4.1 汇聚策略的代价分析及优化方案的提出25-26
• 4.2 基于指数平滑预测法的预测机制26-28
• 4.2.1 指数平滑预测法的引入26-28
• 4.3 考虑直连链路和多跳路径的链路预测28-30
• 4.4 调度优化仿真分析30-39
• 4.4.1 建立仿真数学模型30-32
• 4.4.1.1 网络模型30
• 4.4.1.2 业务模型30
• 4.4.1.3 优化目标30-32
• 4.4.2 基于预测的任务调度流程32-33
• 4.4.3 仿真步骤及结果分析33-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第五章 验证性演示平台的设计与实现40-54
• 5.1 IP网与光网络业务对应的解决方案及平台具体实现框架40-42
• 5.2 演示平台功能模块的具体实现42-51
• 5.2.1 演示平台搭建42-43
• 5.2.2 基于sFlow的监控模块43-47
• 5.2.3 限速模块47-48
• 5.2.4 路径选择模块48-49
• 5.2.5 汇聚模块49-50
• 5.2.6 网络管理控制器系统界面50-51
• 5.3 演示平台功能验证51-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第六章 结束语54-56
• 6.1 主要工作与创新点54-55
• 6.2 后续研究工作55-56
• 参考文献56-59
• 附录1 英文缩略语表59-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文61-63

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