光子網(wǎng)格資源管理與控制若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，新一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)正向大規(guī)模計算和數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的方向發(fā)展。網(wǎng)格是面向下一代互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系，它在動態(tài)、分布式的虛擬組織中，協(xié)調(diào)資源共享和協(xié)同解決問題。光網(wǎng)絡(luò)以其廉價的帶寬、動態(tài)按需分配的資源、智能化的控制管理、可靠的傳輸性能，滿足網(wǎng)格對信息傳輸和數(shù)據(jù)交換的要求。網(wǎng)格應(yīng)用與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合產(chǎn)生了光子網(wǎng)格，它將光網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)格虛擬組織中的一種資源，在標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)下，為用戶提供動態(tài)、可控、泛在的網(wǎng)格服務(wù)，實現(xiàn)資源的廣泛

2、共享與互操作。
　　 論文圍繞“光子網(wǎng)格資源管理與控制若干關(guān)鍵技術(shù)研究”這一課題進(jìn)行深入研究，取得了以下創(chuàng)新性的研究成果：
　　 1）針對光子網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，提出一種面向服務(wù)的光子網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)模型。該模型將光子網(wǎng)格中的網(wǎng)格應(yīng)用資源和網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)資源看作對等的實體，抽象和封裝為系統(tǒng)可以管理、控制、共享和調(diào)度的服務(wù)，實現(xiàn)了對光子網(wǎng)格服務(wù)的統(tǒng)一管理。通過該架構(gòu)研究了光子網(wǎng)格各功能模塊、資源實體之間的互聯(lián)互通及互操作方式，為構(gòu)

3、建支持分布式異構(gòu)資源的光子網(wǎng)格系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
　　 2）針對光子網(wǎng)格資源分配機(jī)制進(jìn)行研究，提出一種基于負(fù)載均衡的并行資源調(diào)度技術(shù)。該技術(shù)可以實現(xiàn)底層光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的分布式網(wǎng)絡(luò)連接，即同時為一個網(wǎng)格應(yīng)用提供多個端到端的連接，實現(xiàn)了應(yīng)用資源和網(wǎng)絡(luò)資源的聯(lián)合調(diào)度，解決了資源的并行傳輸問題。所提算法將應(yīng)用負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡分擔(dān)在不同的應(yīng)用資源和網(wǎng)絡(luò)資源之上，通過網(wǎng)絡(luò)仿真表明，該算法能夠有效降低系統(tǒng)的業(yè)務(wù)阻塞率，提高資源利用率，實現(xiàn)光子網(wǎng)

4、格中多個資源和多種資源之間的廣泛共享。
　　 3）針對網(wǎng)格業(yè)務(wù)中提前預(yù)約業(yè)務(wù)調(diào)度機(jī)制進(jìn)行研究，提出了一種基于滑動時間窗口的二級調(diào)度算法。該算法支持動態(tài)業(yè)務(wù)模型，在預(yù)約業(yè)務(wù)允許的時間段內(nèi)，利用滑動時間窗口方式進(jìn)行兩級調(diào)度。針對一級調(diào)度失敗業(yè)務(wù)，采用四種排隊及調(diào)度算法進(jìn)行二次優(yōu)化，達(dá)到避免多個動態(tài)業(yè)務(wù)請求在時間窗口上重疊的目的，并且將網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡在各條鏈路之上。該技術(shù)將時間窗口因素與可用資源因素結(jié)合考慮，針對未來網(wǎng)格業(yè)務(wù)具備更強(qiáng)的靈

5、活性。通過網(wǎng)絡(luò)仿真表明，該算法能夠更大限度的利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低阻塞率，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，滿足新型業(yè)務(wù)需求。
　　 4）參與構(gòu)建支持分布式異構(gòu)資源的光子網(wǎng)格實驗平臺。從軟硬件設(shè)計方案方面對實驗平臺進(jìn)行規(guī)劃，驗證面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)模型、服務(wù)供給、資源管理等相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)的可行性、可靠性等。依托實驗平臺，提出區(qū)分用戶等級的光路供給方式和光子網(wǎng)格結(jié)合無源光網(wǎng)絡(luò)的并行視頻數(shù)據(jù)推送機(jī)制。區(qū)分用戶等級的光路供給方式解決了傳統(tǒng)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中獨享光