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传感网络中基于雾计算的软件定义QoS配置技术研究

发布时间:2021-02-15 11:12
  随着传感器成本的降低和无线网络的发展和普及,无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)已在智能交通、环境监测和医疗保健等领域得到了广泛的应用。由于不同的应用对于源于传感器的数据的服务质量(Quality of Service,Qo S)保障有不同的要求,同时无线传感网络底层网络能源资源、计算处理能力、网络资源受限且分布不均,因此无线传感网络对Qo S保障提出了非常高的需求。由于可以弹性得提供计算、存储、网络服务,雾计算(Fog Computing)被认为是下一代无线传感网络的趋势。虽然雾计算的应用解决了很多Qo S保障的问题,但是由于网络中数据是通过内容感知的控制器转发的,数据可以根据内容进行分类,而基于内容分类的数据对于Qo S的需求都是不同的。静态的Qo S配置不能很好的用于由内容感知而分类的数据类型,因此需要对Qo S进行动态的配置。因此,传统的Qo S配置技术不能直接应用于基于雾计算的无线传感网络架构中。虽然目前已经有许多研究关注基于雾计算的无线传感网络,但是仍没有能够很好结合雾计算和无线传感网络本身特点的架构被提出。另外,应用于这一架构中的动态... 

【文章来源】:上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:60 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

传感网络中基于雾计算的软件定义QoS配置技术研究


网络建模Fig.6-1Networkmodeling

流程图,流程,定义值,基站


36图 6-3 仿真配置流程Fig.6-3 Simulation configuration processS 配置策略如图 6-3 所示,基站雾节点通过累计到达量,计算到达速测未来一段时间内的到达累积量并与服务参数的定义值相比对。当预测于定义值时,则检测异常。此时基站雾节点请求 SDN 控制器处理 QoSN 控制器接收到请求后返回新的 QoS 策略,基站雾节点根据返回的策宽值。在这一过程中,数据包的转发并不停止而是继续转发直到新的策置再更改转发的策略。此过程中,可以通过分析网络中的带宽利用率和时延从而对网络的可扩粒度控制通过对比传统的 QoS 配置路径和软件定义的 QoS 配置的不同估。

可扩展性


上海交通大学硕士学位论文2 可扩展性评估在无线传感网络中,每时每刻都有很多新的传感器节点加入网络中。因此,了评估所提出的基于雾计算的分层无线传感网络架构和软件定义的 QoS 配置可扩展性,我们通过动态地增加网络中节点的数量来模拟网络的动态扩展过程,评估随着网络内节点增加时,网络的带宽利用率的变化趋势。在这一场景中,宽利用率指在汇聚节点和基站之间通信链路的带宽利用率。在仿真的开始阶段,网络中有 10 个节点,每个节点都发送不同大小的数据。同时,每过 75s,网络中的节点数量便翻倍,即从 20 个节点直到 80 个节点。时,网络中数据包传输率也随节点数量的增加而增加。假设带宽利用率的异常界值为 75%,当实际带宽利用率大于设定的异常临界值,将会将该部分的通信宽翻倍。

【参考文献】:
期刊论文
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[4]面向物联网的无线传感器网络综述[J]. 钱志鸿,王义君.  电子与信息学报. 2013(01)
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博士论文
[1]云存储多数据中心QoS保障机制研究[D]. 夏纯中.江苏大学 2014
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[3]无线传感器网络配置问题研究[D]. 王刚.中国科学技术大学 2010
[4]无线传感网络拓扑控制若干问题研究[D]. 李建波.中国科学技术大学 2009
[5]无线传感器网络相关理论与应用研究[D]. 滑楠.西北工业大学 2007

硕士论文
[1]基于OpenFlow协议的分布式SDN控制器模型的研究[D]. 王华.南京邮电大学 2016
[2]雾计算平台的软件构架分析与应用研究[D]. 施莹娟.浙江师范大学 2016
[3]基于OpenFlow协议的流表设计和实现[D]. 史峰诚.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于OpenFlow网络的QoS保障子系统研究[D]. 尚休新.电子科技大学 2014
[5]SDN控制架构及应用开发的研究和设计[D]. 代游.浙江工商大学 2014
[6]基于QoS的Web服务组合研究[D]. 郑开.西南大学 2013
[7]基于网络演算的网络建模方法研究[D]. 李明辉.西南交通大学 2007



本文编号:3034740

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