多目標(biāo)最優(yōu)化選播路由算法.pdf

1、隨著Internet商業(yè)化應(yīng)用的飛速發(fā)展和多媒體應(yīng)用的不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)容量提出了更高的要求。為了增強(qiáng)服務(wù)的可用性、改善網(wǎng)絡(luò)的流量分布，通常的做法是在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)制服務(wù)器。選播就是一種支持分布式服務(wù)器復(fù)制的服務(wù)，IPv6已經(jīng)正式將選播服務(wù)定義為一種標(biāo)準(zhǔn)的通信服務(wù)。隨著選播服務(wù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，人們對(duì)選播路由算法提出了更多更高的要求。本文在總結(jié)、分析前人研究的基礎(chǔ)上，圍繞選播路由問題，對(duì)多目標(biāo)最優(yōu)化選播路由、區(qū)分服務(wù)模型、遺傳算法

2、等多個(gè)方面進(jìn)行研究，提出了一些新方法和新思路。 首先，選播路由的實(shí)際應(yīng)用涉及到路由選擇和服務(wù)器選擇兩個(gè)方面，而且往往很難僅憑單項(xiàng)指標(biāo)來衡量選播路由的優(yōu)劣。為了比較全面地評(píng)價(jià)選播路由，必須考慮多項(xiàng)指標(biāo)，因此選播服務(wù)在本質(zhì)上是多目標(biāo)最優(yōu)化問題。本文在分析了傳統(tǒng)的單目標(biāo)最優(yōu)化選播路由算法存在問題的基礎(chǔ)上，提出了多目標(biāo)最優(yōu)化的選播路由算法，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)最優(yōu)化選播目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，使選播能滿足更多應(yīng)用的需求。 第二，在商業(yè)化的互聯(lián)網(wǎng)

3、中，如何為用戶提供不同等級(jí)的服務(wù)質(zhì)量，如何提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置等問題是選播服務(wù)必須面對(duì)的問題。本文在分析和對(duì)比兩種常見的QoS服務(wù)模型——綜合服務(wù)模型和區(qū)分服務(wù)模型的基礎(chǔ)上，考慮到在實(shí)際的應(yīng)用中，服務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量比請(qǐng)求數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量更加重要的特點(diǎn)，采用下行數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量作為最優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，上行數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量作為約束條件的方法，提出了基于區(qū)分服務(wù)模型的多目標(biāo)最優(yōu)化選播路由算法?？梢愿鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商與用戶簽訂的服務(wù)協(xié)議，為用戶提

4、供不同等級(jí)的滿足要求的服務(wù)質(zhì)量。 第三，針對(duì)上面所提出的兩種多目標(biāo)最優(yōu)化模型，研究了如何利用遺傳算法來求解多目標(biāo)無約束最優(yōu)化選播路由和多目標(biāo)多約束最優(yōu)化選播路由。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)，解決了遺傳算法中編碼方式、初始化種群選擇方法、約束處理、適應(yīng)度函數(shù)、交叉策略、變異規(guī)則、修復(fù)函數(shù)等關(guān)鍵問題。為了使仿真環(huán)境能夠盡量的接近真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，本文采用Waxman和Transit-Stub兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ瓦M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證了算法是快速收斂的，