软件定义无线网状网仿真平台构建与负载均衡技术研究

发布时间：2017-08-05 18:15

  本文关键词：软件定义无线网状网仿真平台构建与负载均衡技术研究

  更多相关文章： 无线网状网 仿真平台 负载均衡 SDN POX

【摘要】：无线网状网(WMN)是一种不同于蜂窝无线网络的无线网络系统,具有动态自组织、自配置以及低成本等突出优点,是当前无线移动通信技术领域的热门课题之一。无线网状网可快速部署的特点在许多特殊的场合具有不可替代性。软件定义网络(SDN)的架构具有开放接口、可编程和控制平面与转发平面分离等特性,是目前通信网络的一个重要发展方向。在WMN中引入SDN思想,可增强其灵活性和开放性,成为目前有关WMN一个新的研究热点。无线网状网采用无线链路实现节点间的互连互通,可用的带宽资源往往会受到许多限制,负载均衡更为不可或缺。采用SDN中的OpenFlow协议,可为软件定义无线网状网(wmSDN)提供可编程操作的数据流控制方法,SDN本身具备的集中控制的特性,可望能够更方便地解决wmSDN全局的网络负载均衡问题。本文调研了SDN的产生背景及其研究现状,介绍了其主要的OpenFlow协议的工作机理、SDN交换机OpenVswitch源码以及SDN控制器POX源码的基本结构,分析了如何基于NS3和CORE仿真工具,搭建软件定义无线网状网仿真平台环境以及开展有关的实验,并给了具体的实现方法。同时针对wmSDN的特点提出了一种综合考虑链路质量、网关负载和网络拓扑情况的负载均衡算法,较之现有的方法,该算法同时能根据业务类型实现更加细粒度的流量均衡。文中还研究了如何在SDN控制器POX中以自定义组件的形式实现该负载均衡算法的功能。实验结果表明:本文提出的负载均衡算法在负载均衡性能方面优于传统的OLSR路由算法和Round-Robin网关负载均衡算法。
【关键词】：无线网状网 仿真平台 负载均衡 SDN POX
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 课题研究内容11-12
• 1.3 本文的主要工作12
• 1.4 本文的组织结构12-14
• 第二章 软件定义网络与软件定义无线网状网14-37
• 2.1 无线网状网技术的介绍14-18
• 2.1.1 无线网状网的网络架构14-16
• 2.1.2 无线网状网与其他无线网络的区别16-17
• 2.1.3 无线网状网的应用17-18
• 2.2 SDN与OpenFlow的介绍18-33
• 2.2.1 SDN相关知识18-20
• 2.2.2 OpenFlow协议20-28
• 2.2.3 OpenFlow控制器与POX控制器28-33
• 2.3 软件定义无线网状网33-35
• 2.3.1 软件定义无线网络的研究进展33-34
• 2.3.2 软件定义无线网状网的介绍34-35
• 2.4 本章小结35-37
• 第三章 wmSDN仿真环境的研究与搭建37-52
• 3.1 引言37
• 3.2 NS3和CORE网络仿真工具37-40
• 3.2.1 NS3仿真工具37-39
• 3.2.2 CORE仿真工具39-40
• 3.3 wmSDN仿真平台环境40-43
• 3.3.1 NS3与CORE的结合40-42
• 3.3.2 wmSDN架构42-43
• 3.4 wmSDN仿真平台环境的测试43-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第四章 wmSDN负载均衡算法的设计与实现52-72
• 4.1 负载均衡技术介绍52-55
• 4.1.1 负载均衡的概念与意义52
• 4.1.2 传统负载均衡技术的分类52-53
• 4.1.3 无线网状网的负载均衡53-55
• 4.2 基于OpenFlow的负载均衡算法的研究与设计55-63
• 4.2.1 负载均衡算法需解决的关键问题55-56
• 4.2.2 负载均衡算法的工作原理56-58
• 4.2.3 无线链路路由权值的设计58-60
• 4.2.4 网关选择权值的设计60
• 4.2.5 负载均衡算法的基本设计60-63
• 4.3 基于OpenFlow的负载均衡算法的实现63-71
• 4.3.1 算法整体框架63-64
• 4.3.2 FlowStatsMonitor模块64-66
• 4.3.3 JsoninfoMonitor模块66-68
• 4.3.4 WeightUpdater模块68-69
• 4.3.5 GatewaySelector模块69
• 4.3.6 PathsOptimizer模块69-70
• 4.3.7 FlowDispatcher模块70-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第五章 负载均衡算法验证与实验结果分析72-79
• 5.1 业务类型感知均衡特性的仿真验证72-75
• 5.1.1 仿真场景设置72-73
• 5.1.2 仿真结果分析73-75
• 5.2 节点负载感知均衡特性与网关负载均衡特性的仿真验证75-78
• 5.2.1 性能评估指标75-76
• 5.2.2 仿真结果分析76-78
• 5.3 本章小结78-79
• 总结与展望79-81
• 6.1 本文工作的总结79-80
• 6.2 对未来工作的展望80-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果84-85
• 致谢85-86
• 附件86

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3 曹，

本文编号：626276