绿色IP网络流量规划方法研究
发布时间：2024-03-12 05:33
随着地球环境的日益恶化，低碳节能的可持续发展战略日趋重要。2011年时，全球在Internet上消耗的电能就已达到406TWh，并且这一数值还将随着Internet的高速发展迅速增加，网络绿色节能规划的重要性已经越来越明显。但是目前的IP网络流量规划，多侧重于缓解拥塞，生存性等方面的研究，对于绿色IP网络规划的研究尚不成体系。 在基于OSPF协议的IP网络中，权重是影响流量分布的重要因素。通过对IP权重的调节，我们可以合理地疏导流量，以减少活动端口的数目，从而达到节能的目的。本文引入了邻域搜索算法来进行权重的设置，也设计了一种基于多链路联合搜索的权重设置算法用以弥补邻域搜索算法的局限。为了验证基于端口粒度节能的优势，本文对比了关闭端口和关闭链路两种节能粒度下的算法性能。同时，为了验证了权重设置在绿色规划领域的可行性，我们将权重设置算法与显式路由方式进行了对比。 在运用了MTR（多拓扑路由）技术的IP网络中，可以同时拥有多个逻辑拓扑，业务可以在多个工作拓扑上进行转发。在MTR中，通过设置各个工作拓扑的权重以及各个业务在工作拓扑上的分流比例系数，可以对流量进行更加精确的疏导。利用MTR技术...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 绿色 IP 网络规划的研究现状
1.2.1 基于 OSPF 协议的绿色 IP 网络规划研究现状
1.2.2 基于 MTR 的绿色 IP 网络规划研究现状
1.2.3 绿色 CCN Over IP 网络的研究现状
1.3 本文主要工作及结构安排
第二章 基于 OSPF 协议的绿色 IP 网络规划方法研究
2.1 问题描述
2.2 绿色 IP 网络权重设置算法
2.2.1 初始权重的设置
2.2.2 邻域搜索算法在绿色 IP 网络权重设置中的应用
2.2.2.1 邻居解向量的产生
2.2.2.2 邻域的搜索过程
2.2.2.3 陷入局部最优的解决方法
2.2.3 多链路联合搜索算法
2.3 仿真结果与分析
2.3.1 仿真拓扑的选择
2.3.1.1 随机拓扑
2.3.1.2 真实拓扑
2.3.2 业务量矩阵的设定
2.3.3 链路容量的设定
2.3.4 仿真结果
2.3.4.1 20 节点随机拓扑仿真结果
2.3.4.2 30 节点随机拓扑仿真结果
2.3.4.3 US Net 真实拓扑仿真结果
2.3.4.4 Italia Net 真实拓扑仿真结果
2.3.5 结果分析
2.4 总结
第三章 基于 MTR 的绿色 IP 网络规划方法研究
3.1 MTR 技术简介
3.2 问题描述
3.3 基于 MTR 的绿色 IP 网络权重设置算法
3.3.1 初始权重和分流比例的设定
3.3.2 多拓扑下的邻域搜索算法
3.3.3 多拓扑下的多链路联合搜索算法
3.4 基于 MTR 的绿色 IP 网络分流比例系数的确定
3.4.1 基于固定权重的分流比例系数的确定
3.4.1.1 ILP 模型
3.4.1.2 模型的求解
3.4.2 基于随机树的分流比例系数的确定
3.4.2.1 候选随机生成树集合
3.4.2.2 工作拓扑的选择与分流比例系数的确定
3.5 仿真结果与分析
3.5.1 参数设定
3.5.2 仿真结果
3.5.2.1 20 节点随机拓扑仿真结果
3.5.2.2 30 节点随机拓扑仿真结果
3.5.2.3 US Net 真实拓扑仿真结果
3.5.2.4 Italia Net 真实拓扑仿真结果
3.5.3 结果分析
3.6 总结
第四章 绿色 CCN OVER IP 网络规划方法研究
4.1 CCN Over IP 网络简介
4.2 问题描述
4.3 单节点下的缓存绿色分配算法
4.3.1 业务模型
4.3.1.1 内容流行度
4.3.1.2 泊松源
4.3.2 链路能耗模型
4.3.3 缓存能耗模型
4.3.4 缓存命中率的计算
4.3.4.1 LFU 缓存策略下的命中率
4.3.4.2 LRU 缓存策略下的命中率
4.3.5 最优缓存分配问题的 LIP 模型
4.3.5.1 缓存命中率向量的计算
4.3.5.2 ILP 模型
4.4 Hierarchy 网络下的缓存绿色分配算法
4.4.1 Hierarchy 网络的特点与约束
4.4.2 基于层间迭代的缓存节能调整算法
4.4.2.1 初始解的确定
4.4.2.2 节能迭代算法
4.5 仿真结果与分析
4.5.1 参数设定
4.5.2 仿真拓扑
4.5.3 仿真结果
4.5.3.1 LRU 缓存策略
4.5.3.2 LFU 缓存策略
4.5.4 结果分析
4.6 总结
第五章 仿真平台的实现
5.1 CPLEX 简介
5.2 OMNET++简介
5.3 基于 MTR 的绿色规划算法仿真平台的实现
5.4 CCN 网络架构下的仿真平台的实现
5.5 基于 ccnSim 的离散事件仿真框架
5.6 总结
第六章 全文总结
6.1 本文的主要贡献
6.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
附录：显式路由算法
个人简历
攻硕期间取得的研究成果
本文编号：3926617
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 绿色 IP 网络规划的研究现状
1.2.1 基于 OSPF 协议的绿色 IP 网络规划研究现状
1.2.2 基于 MTR 的绿色 IP 网络规划研究现状
1.2.3 绿色 CCN Over IP 网络的研究现状
1.3 本文主要工作及结构安排
第二章 基于 OSPF 协议的绿色 IP 网络规划方法研究
2.1 问题描述
2.2 绿色 IP 网络权重设置算法
2.2.1 初始权重的设置
2.2.2 邻域搜索算法在绿色 IP 网络权重设置中的应用
2.2.2.1 邻居解向量的产生
2.2.2.2 邻域的搜索过程
2.2.2.3 陷入局部最优的解决方法
2.2.3 多链路联合搜索算法
2.3 仿真结果与分析
2.3.1 仿真拓扑的选择
2.3.1.1 随机拓扑
2.3.1.2 真实拓扑
2.3.2 业务量矩阵的设定
2.3.3 链路容量的设定
2.3.4 仿真结果
2.3.4.1 20 节点随机拓扑仿真结果
2.3.4.2 30 节点随机拓扑仿真结果
2.3.4.3 US Net 真实拓扑仿真结果
2.3.4.4 Italia Net 真实拓扑仿真结果
2.3.5 结果分析
2.4 总结
第三章 基于 MTR 的绿色 IP 网络规划方法研究
3.1 MTR 技术简介
3.2 问题描述
3.3 基于 MTR 的绿色 IP 网络权重设置算法
3.3.1 初始权重和分流比例的设定
3.3.2 多拓扑下的邻域搜索算法
3.3.3 多拓扑下的多链路联合搜索算法
3.4 基于 MTR 的绿色 IP 网络分流比例系数的确定
3.4.1 基于固定权重的分流比例系数的确定
3.4.1.1 ILP 模型
3.4.1.2 模型的求解
3.4.2 基于随机树的分流比例系数的确定
3.4.2.1 候选随机生成树集合
3.4.2.2 工作拓扑的选择与分流比例系数的确定
3.5 仿真结果与分析
3.5.1 参数设定
3.5.2 仿真结果
3.5.2.1 20 节点随机拓扑仿真结果
3.5.2.2 30 节点随机拓扑仿真结果
3.5.2.3 US Net 真实拓扑仿真结果
3.5.2.4 Italia Net 真实拓扑仿真结果
3.5.3 结果分析
3.6 总结
第四章 绿色 CCN OVER IP 网络规划方法研究
4.1 CCN Over IP 网络简介
4.2 问题描述
4.3 单节点下的缓存绿色分配算法
4.3.1 业务模型
4.3.1.1 内容流行度
4.3.1.2 泊松源
4.3.2 链路能耗模型
4.3.3 缓存能耗模型
4.3.4 缓存命中率的计算
4.3.4.1 LFU 缓存策略下的命中率
4.3.4.2 LRU 缓存策略下的命中率
4.3.5 最优缓存分配问题的 LIP 模型
4.3.5.1 缓存命中率向量的计算
4.3.5.2 ILP 模型
4.4 Hierarchy 网络下的缓存绿色分配算法
4.4.1 Hierarchy 网络的特点与约束
4.4.2 基于层间迭代的缓存节能调整算法
4.4.2.1 初始解的确定
4.4.2.2 节能迭代算法
4.5 仿真结果与分析
4.5.1 参数设定
4.5.2 仿真拓扑
4.5.3 仿真结果
4.5.3.1 LRU 缓存策略
4.5.3.2 LFU 缓存策略
4.5.4 结果分析
4.6 总结
第五章 仿真平台的实现
5.1 CPLEX 简介
5.2 OMNET++简介
5.3 基于 MTR 的绿色规划算法仿真平台的实现
5.4 CCN 网络架构下的仿真平台的实现
5.5 基于 ccnSim 的离散事件仿真框架
5.6 总结
第六章 全文总结
6.1 本文的主要贡献
6.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
附录：显式路由算法
个人简历
攻硕期间取得的研究成果
本文编号：3926617
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3926617.html