面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和路由機(jī)制研究.pdf

1、隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息處理基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)模式的出現(xiàn)和廣泛認(rèn)可，互聯(lián)網(wǎng)不僅要承載信息的傳輸，還需要為海量差異化的服務(wù)提供一個(gè)復(fù)雜的、異構(gòu)的、具有計(jì)算和存儲(chǔ)功能的物理網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境。為了適應(yīng)這種趨勢，業(yè)界從不同角度提出了多種靈活、高效的未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，希望滿足內(nèi)容分享、移動(dòng)性、大規(guī)模計(jì)算、低能耗等需求。因此，在未來的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，如何能夠?yàn)榇笠?guī)模服務(wù)及海量信息提供高效支持，提升傳輸效率，成為未來網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文提出一

2、種面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型，研究該模型的服務(wù)過程和資源協(xié)商路由機(jī)制。該模型對(duì)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行語義化描述，可以在服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)之間建立相互適配的映射關(guān)系，提供高效的信息傳輸。本文主要工作和貢獻(xiàn)包括以下四點(diǎn):
　　(1)提出了面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型。本文將服務(wù)過程視為三個(gè)步驟，分別為服務(wù)組合、資源協(xié)商和網(wǎng)絡(luò)路由。針對(duì)服務(wù)組合，使用服務(wù)標(biāo)識(shí)對(duì)服務(wù)、內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)資源、終端設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)，提供查詢、定位和組合的服務(wù)。針對(duì)資源協(xié)商，使用連接標(biāo)

3、識(shí)描述服務(wù)組合的序列關(guān)系，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，選擇合適的服務(wù)路由。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由，使用接入標(biāo)識(shí)來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)接口位置，通過連接標(biāo)識(shí)與接入標(biāo)識(shí)的映射指導(dǎo)服務(wù)路由和網(wǎng)絡(luò)路由，使服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)智能地互相感知、互相協(xié)作，實(shí)現(xiàn)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源的適配。
　　(2)提出了面向服務(wù)的資源協(xié)商路由機(jī)制。本文主要研究面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型中的路由機(jī)制，建立雙層規(guī)劃模型，并進(jìn)行求解。本文使用Petri網(wǎng)對(duì)服務(wù)過程進(jìn)行建模，將服務(wù)組合的選擇轉(zhuǎn)化為在Petri網(wǎng)可達(dá)圖上

4、的圖搜索。針對(duì)多樣化的用戶需求，使用效用函數(shù)將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化問題，采用層次分析法確定效用函數(shù)的權(quán)值。在網(wǎng)絡(luò)層通過融入資源協(xié)商信息的蟻群算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由。本文針對(duì)不同的服務(wù)路由機(jī)制進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明將服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)綜合統(tǒng)籌的資源協(xié)商路由機(jī)制，能夠提供良好的服務(wù)效用。
　　(3)本文使用面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型，采用資源協(xié)商機(jī)制對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的能量優(yōu)化問題進(jìn)行分析。針對(duì)服務(wù)過程中多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況，提

5、出了一種在不同的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行資源共享的路由機(jī)制，將可用的能量資源進(jìn)行分級(jí)，優(yōu)先使用能量等級(jí)較高的節(jié)點(diǎn)，從全局上提升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作時(shí)間。本文針對(duì)數(shù)據(jù)中心的多服務(wù)之間通信傳輸能耗問題，將服務(wù)過程中的服務(wù)選擇與服務(wù)部署進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，提出了一種能量感知的服務(wù)選擇算法，降低了數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部流量。仿真表明，該方法比隨機(jī)部署方式更節(jié)省通信能耗。
　　(4)本文嘗試在CCN網(wǎng)絡(luò)中引入面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)元素，提出一種以服務(wù)為中心