基于SDN网络的视频流媒体传输性能研究
发布时间：2021-05-24 03:38
伴随着互联网行业与多媒体技术的蓬勃发展,视频流媒体应用在互联网上大放异彩。其严格的QoS需求为人们的生活和工作带来了便利,但同时也给网络传输带来了不小的挑战。传统网络尽力而为的转发方式和分布式的控制形式常常导致网络中流量调度的迟滞,这会造成视频传输的不稳定,严重影响视频传输的服务质量。软件定义网络（Software Defined Network,SDN）是一种与传统网络结构有所不同的网络架构,其转控分离、集中控制、可编程的思想为网络中的流量工程、QoS路由等问题提供了独特的解决思路。本文旨在利用SDN的特性提高视频流媒体的传输性能,主要研究内容有以下几个方面:首先,本文将网络中的业务分为四种类型,并根据业务对QoS需求的不同,对业务进行优先级的区分并为他们设定不同的优先级值,提出了视频流媒体的QoS控制策略。其次,基于遗传算法的QoS路由为视频流媒体（最高优先级业务）计算传输路径,基于Dijkstra算法以跳数为代价为其他优先级业务计算传输路径。当控制器监测到视频流媒体的传输路径出现拥塞时,采取动态路由措施更好地保障视频流媒体的QoS。再次,使用HTB队列规则在OpenFlow交换机...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 SDN研究现状
1.2.2 SDN网络中视频流媒体Qo S控制策略的研究现状
1.2.3 视频流媒体Qo S研究存在的问题
1.3 论文的主要研究内容及结构安排
1.3.1 论文的主要内容
1.3.2 论文的结构安排
2 SDN中 QoS相关技术分析
2.1 QoS技术
2.1.1 QoS定义
2.1.2 Qo S服务模型及机制分析
2.2 传统网络下的流媒体传输分析
2.3 SDN相关技术
2.3.1 SDN控制器
2.3.2 OpenFlow
2.3.3 OpenFlow对 QoS的支持
2.3.4 智能算法在SDN上运行的可行性及SDN特性分析
2.4 本章小结
3 QoS控制策略需求分析与设计
3.1 需求分析
3.1.1 应用环境分析
3.1.2 应用需求分析
3.2 QoS控制策略框架
3.2.1 数据流分类
3.2.2 QoS控制策略设计
3.3 QoS控制策略框架模块分析
3.3.1 QoS路由框架
3.3.2 队列调度策略
3.4 基于遗传算法的多Qo S约束路由算法分析与设计
3.4.1 路由度量数学模型
3.4.2 遗传算法基本概念
3.4.3 染色体编码设计
3.4.4 种群初始化设计
3.4.5 适应度函数设计
3.4.6 遗传算子设计
3.5 本章小结
4 QoS控制策略实现
4.1 QoS控制框架实现概述
4.2 QoS路由的实现
4.2.1 链路性能测量模块的实现
4.2.2 拓扑管理模块的实现
4.2.3 路由管理模块
4.2.4 遗传算法的实现
4.3 队列调度策略的实现
4.4 本章小结
5 实验仿真与结果分析
5.1 仿真实验环境介绍
5.1.1 网络仿真软件Mininet
5.1.2 其他实验环境及相关软件介绍
5.2 网络环境搭建
5.2.1 拓扑环境搭建
5.2.2 视频服务器搭建
5.3 实验仿真与结果分析
5.3.1 QoS路由计算有效性分析
5.3.2 动态路由有效性分析
5.3.3 队列调度的Qo S控制性能测试
5.3.4 QoS控制策略性能分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]MPLS网络中基于QoS约束的路由和准入控制[J]. 崔潇宇,沈庆国. 通信技术. 2018(06)
[2]基于Mininet的计算机网络实验教学方案[J]. 黄家玮,韩瑞,钟萍,王建新. 实验技术与管理. 2015(10)
[3]网络控制器OpenDaylight的研究与分析[J]. 许名广,刘亚萍,邓文平. 计算机科学. 2015(S1)
[4]开源SDN控制器发展现状研究[J]. 房秉毅,张歌,张云勇,黄韬,谢俊峰. 邮电设计技术. 2014(07)
[5]OpenFlow网络基于DiffServ模型的QoS管理机制的实现[J]. 吴慧,陈秋红,刘国辉. 电视技术. 2014(05)
[6]基于OpenFlow的SVC流媒体时延自适应分级传输方法[J]. 黄韬,张丽,张云勇,刘韵洁. 通信学报. 2013(11)
[7]基于OpenFlow的SDN技术研究[J]. 左青云,陈鸣,赵广松,邢长友,张国敏,蒋培成. 软件学报. 2013(05)
[8]基于Iperf的网络性能测量研究[J]. 张白,宋安军. 电脑知识与技术. 2009(36)
[9]QoS路由度量参数的选择问题研究[J]. 林玉侠,朱慧玲,马正新,刘序明. 电信科学. 2003(07)
[10]适应QoS路由机制的网络模型研究[J]. 冯径,马小骏,顾冠群. 计算机学报. 2000(08)
硕士论文
[1]基于SDN数据中心的流量调度算法研究[D]. 雷鸣.西安工业大学 2018
[2]基于OpenFlow的SDN网络QoS路由策略研究[D]. 周怡.电子科技大学 2018
[3]基于SDN的业务服务质量保障技术研究[D]. 李建冲.西安电子科技大学 2017
[4]面向SDN的多路径调度算法研究[D]. 董晓林.郑州大学 2017
[5]SDN网络中QoS控制技术研究与实现[D]. 陈忠.电子科技大学 2017
[6]基于SDN的视频流调度机制研究[D]. 徐李谦.重庆邮电大学 2017
[7]基于三层交换机服务质量的研究[D]. 孔智.南京邮电大学 2016
[8]SDN网络业务量工程技术研究[D]. 文强.电子科技大学 2016
[9]基于SDN的数据中心流量工程研究[D]. 肖学文.电子科技大学 2016
[10]基于SDN网络的视频流传输控制系统设计与实现[D]. 王嗣平.国防科学技术大学 2016
本文编号：3203479
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 SDN研究现状
1.2.2 SDN网络中视频流媒体Qo S控制策略的研究现状
1.2.3 视频流媒体Qo S研究存在的问题
1.3 论文的主要研究内容及结构安排
1.3.1 论文的主要内容
1.3.2 论文的结构安排
2 SDN中 QoS相关技术分析
2.1 QoS技术
2.1.1 QoS定义
2.1.2 Qo S服务模型及机制分析
2.2 传统网络下的流媒体传输分析
2.3 SDN相关技术
2.3.1 SDN控制器
2.3.2 OpenFlow
2.3.3 OpenFlow对 QoS的支持
2.3.4 智能算法在SDN上运行的可行性及SDN特性分析
2.4 本章小结
3 QoS控制策略需求分析与设计
3.1 需求分析
3.1.1 应用环境分析
3.1.2 应用需求分析
3.2 QoS控制策略框架
3.2.1 数据流分类
3.2.2 QoS控制策略设计
3.3 QoS控制策略框架模块分析
3.3.1 QoS路由框架
3.3.2 队列调度策略
3.4 基于遗传算法的多Qo S约束路由算法分析与设计
3.4.1 路由度量数学模型
3.4.2 遗传算法基本概念
3.4.3 染色体编码设计
3.4.4 种群初始化设计
3.4.5 适应度函数设计
3.4.6 遗传算子设计
3.5 本章小结
4 QoS控制策略实现
4.1 QoS控制框架实现概述
4.2 QoS路由的实现
4.2.1 链路性能测量模块的实现
4.2.2 拓扑管理模块的实现
4.2.3 路由管理模块
4.2.4 遗传算法的实现
4.3 队列调度策略的实现
4.4 本章小结
5 实验仿真与结果分析
5.1 仿真实验环境介绍
5.1.1 网络仿真软件Mininet
5.1.2 其他实验环境及相关软件介绍
5.2 网络环境搭建
5.2.1 拓扑环境搭建
5.2.2 视频服务器搭建
5.3 实验仿真与结果分析
5.3.1 QoS路由计算有效性分析
5.3.2 动态路由有效性分析
5.3.3 队列调度的Qo S控制性能测试
5.3.4 QoS控制策略性能分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]MPLS网络中基于QoS约束的路由和准入控制[J]. 崔潇宇,沈庆国. 通信技术. 2018(06)
[2]基于Mininet的计算机网络实验教学方案[J]. 黄家玮,韩瑞,钟萍,王建新. 实验技术与管理. 2015(10)
[3]网络控制器OpenDaylight的研究与分析[J]. 许名广,刘亚萍,邓文平. 计算机科学. 2015(S1)
[4]开源SDN控制器发展现状研究[J]. 房秉毅,张歌,张云勇,黄韬,谢俊峰. 邮电设计技术. 2014(07)
[5]OpenFlow网络基于DiffServ模型的QoS管理机制的实现[J]. 吴慧,陈秋红,刘国辉. 电视技术. 2014(05)
[6]基于OpenFlow的SVC流媒体时延自适应分级传输方法[J]. 黄韬,张丽,张云勇,刘韵洁. 通信学报. 2013(11)
[7]基于OpenFlow的SDN技术研究[J]. 左青云,陈鸣,赵广松,邢长友,张国敏,蒋培成. 软件学报. 2013(05)
[8]基于Iperf的网络性能测量研究[J]. 张白,宋安军. 电脑知识与技术. 2009(36)
[9]QoS路由度量参数的选择问题研究[J]. 林玉侠,朱慧玲,马正新,刘序明. 电信科学. 2003(07)
[10]适应QoS路由机制的网络模型研究[J]. 冯径,马小骏,顾冠群. 计算机学报. 2000(08)
硕士论文
[1]基于SDN数据中心的流量调度算法研究[D]. 雷鸣.西安工业大学 2018
[2]基于OpenFlow的SDN网络QoS路由策略研究[D]. 周怡.电子科技大学 2018
[3]基于SDN的业务服务质量保障技术研究[D]. 李建冲.西安电子科技大学 2017
[4]面向SDN的多路径调度算法研究[D]. 董晓林.郑州大学 2017
[5]SDN网络中QoS控制技术研究与实现[D]. 陈忠.电子科技大学 2017
[6]基于SDN的视频流调度机制研究[D]. 徐李谦.重庆邮电大学 2017
[7]基于三层交换机服务质量的研究[D]. 孔智.南京邮电大学 2016
[8]SDN网络业务量工程技术研究[D]. 文强.电子科技大学 2016
[9]基于SDN的数据中心流量工程研究[D]. 肖学文.电子科技大学 2016
[10]基于SDN网络的视频流传输控制系统设计与实现[D]. 王嗣平.国防科学技术大学 2016
本文编号：3203479
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3203479.html
