基于节点能力的负载均衡研究

发布时间：2017-06-12 08:04

  本文关键词：基于节点能力的负载均衡研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Ad Hoc网络是指由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳、自组织、无中心网络。在网络中如果使用传统路由协议的单路径和单一信道,网络中的负载非常容易集中在少数节点上,因而会造成过载甚至严重的情况下拥塞,在这种情况下相近的节点之间的信道竞争会影响其他节点的通信,这就需要使用负载均衡技术来解决网络中的这些不足进而提高网络的通信质量。本文通过对Ad Hoc网络中基于节点能力的负载均衡进行系统的研究,主要是为了寻找在网络数据达到井喷式的增长时刻的预警阀值,以便有效的预警和合理的处理路由选择,主要从以下三个方面着手研究：(1)对最短路径进行系统的研究,通过将Dijkstra算法、Floyd算法和SPFA算法这三个具有代表性算法进行对比研究,分析总结它们的优缺点。(2)通过分析无线节点的资源使用特点,利用信息熵拟合出接近节点真实使用情况的节点权值函数,并进行数据建模和拓扑结构的邻接集合表示。与当前节点资源占有率进行比较,以便发现某一时刻数据通过该节点时,是否达到由节点占有率上限M和下限N范围内,通过拟合函数所计算出来的预警阀值,也就是熵值,若达到井喷式增长的预警阀值时则进行预警。(3)在广东广电中心机房中,利用MRTG监控网络链路流量负载的工具软件,对某个拥有20万用户数据量的出口路由设备的流量信息和利用率进行采集,并对这些真实有效的数据进行分析。在静态负载情况下,利用贝塔分布的数学算法对上限预警阀值M和下限预警阀值N进行计算,得出最接近现实的期望预警阀值,使得路由在达到这个预警阀值时进行切换,实现静态负载均衡的目的。在动态负载的情况下,将Dijkstra算法与上述节点权值拟合函数相结合,对采集到的数据通过概率以及抽样拟合等处理,作为数据输入模型得到预警阀值即熵值,通过对熵值的比较来主动调整路由选择,达到节点能力负载均衡的目的,有效地规避了节点过载问题,较好地提高网络数据的传输质量。
【关键词】：Ad Hoc网络 最短路径 信息熵 预警阀值
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 论文的主要研究内容12
• 1.4 论文的组织结构12-14
• 第二章 相关技术基础14-26
• 2.1 无线自组织网络14-15
• 2.1.1 Ad Hoc网的特点14-15
• 2.1.2 Ad Hoc网的应用领域15
• 2.2 Ad Hoc网络动态均衡路由算法15-19
• 2.2.1 条件设定16-17
• 2.2.2 数学模型的建立17
• 2.2.3 拓扑结构的矩阵表示17-18
• 2.2.4 在互联网接入应用中拓扑结构定义18-19
• 2.2.5 在互联网接入应用中的数学模型19
• 2.3 最短路径19-25
• 2.3.1 Dijkstra算法20-21
• 2.3.2 Floyd算法21-23
• 2.3.3 SPFA算法23-24
• 2.3.4 算法比较24-25
• 2.4 小结25-26
• 第三章 基于节点性能的权值函数的研究26-34
• 3.1 基于节点性能的权值函数26-30
• 3.1.1 相关定义26-27
• 3.1.2 节点性能参数27
• 3.1.3 节点资源占有率函数27-30
• 3.2 模型建立的假设30-31
• 3.3 拓扑结构的矩阵表示31-33
• 3.3.1 数据建模31-32
• 3.3.2 拓扑结构的邻接集合表示32-33
• 3.4 小结33-34
• 第四章 基于节点能力的负载均衡研究34-45
• 4.1 仿真环境34-35
• 4.2 现有路由协议处理方式35-36
• 4.3 基于节点能力负载均衡的研究36-44
• 4.3.1 找寻最短路径36-38
• 4.3.2 基于固定阀值的阀值模拟38-40
• 4.3.3 基于熵值的动态负载均衡模拟40-44
• 4.4 总结44-45
• 第五章 总结与展望45-47
• 5.1 总结45
• 5.2 展望45-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-52
• 攻读学位期间发表论文情况52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于节点能力的负载均衡研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：443585