多維網(wǎng)關(guān)的路由算法及流量控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今世界網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷快速發(fā)展，誕生了各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)在給人們生活帶來(lái)巨大方便的同時(shí)也體現(xiàn)出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)兼容困難等缺陷。將服務(wù)計(jì)算、通信網(wǎng)絡(luò)與物理系統(tǒng)進(jìn)行一體化融合是新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向，因此多維網(wǎng)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生，可以實(shí)現(xiàn)3G、wifi、zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)、紅外線網(wǎng)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的相互通信。在網(wǎng)關(guān)上通過(guò)gSOAP設(shè)計(jì)Web服務(wù)，使用戶可以通過(guò)調(diào)用該服務(wù)來(lái)獲取網(wǎng)絡(luò)終端zigbee網(wǎng)絡(luò)的sink節(jié)點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)計(jì)算

2、向物理層的延伸。由于多維服務(wù)網(wǎng)定義了新的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的相互通信，是一種具有跨平臺(tái)通信技術(shù)的小型設(shè)備，這種小型設(shè)備可以通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)把客觀物理世界和我們的互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，這一特性對(duì)現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起著巨大的促進(jìn)作用。
　　為了提高網(wǎng)關(guān)的性能，流量控制機(jī)制發(fā)揮著重大的作用。流量控制可以使網(wǎng)關(guān)很好的完成系統(tǒng)中的事務(wù)，避免被其他事務(wù)阻塞，是決定網(wǎng)關(guān)通信鏈路，網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重要因素，一個(gè)適合網(wǎng)關(guān)特點(diǎn)的路由算法能極大的提高網(wǎng)關(guān)的服務(wù)

3、質(zhì)量（QOS）?？紤]到網(wǎng)關(guān)接入的不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)不同信道之間傳輸速率差別比較大，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)性能嚴(yán)重下降，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞，降低了服務(wù)質(zhì)量。本文對(duì)網(wǎng)關(guān)在使用的過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了研究和分析，主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）針對(duì)現(xiàn)有的GPON系統(tǒng)中的DBA算法嚴(yán)重的時(shí)延和帶寬利用率問(wèn)題，對(duì)DBA算法進(jìn)行了改進(jìn)，加入了對(duì)于流量的預(yù)測(cè)和輪詢的機(jī)制，結(jié)合經(jīng)典的令牌桶流控思想，設(shè)計(jì)了一種基于圖形分類的令牌桶流量控制算法TSC-DBA算法。算法能

4、夠根據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)和當(dāng)前產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量來(lái)預(yù)測(cè)即將到達(dá)的數(shù)據(jù)量，動(dòng)態(tài)的分配請(qǐng)求所需要的帶寬，提高了網(wǎng)關(guān)的服務(wù)質(zhì)量和寬帶利用率。在Visual Studio平臺(tái)上,設(shè)計(jì)了仿真系統(tǒng)，對(duì)算法進(jìn)行仿真。仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，交換機(jī)系統(tǒng)，令牌桶令牌產(chǎn)生機(jī)制，帶寬分配機(jī)制。
　?。?）針對(duì)基于軟件的數(shù)據(jù)處理難以滿足當(dāng)前高速網(wǎng)絡(luò)的需求的問(wèn)題，分析了SDN架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)基于SDN架構(gòu)的FPGA平臺(tái)并行計(jì)算特點(diǎn)，采取多級(jí)流水線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了T