机会网络与软件定义网络路由技术研究

摘要

本文主要对机会网络分布式路由和软件定义网络集中式路由进行了综合研究。
　　无线网络经常不稳定，网络容易断开，导致信息无法送达。现有的各种无线网络协议，如AdHoc，WSN，Mesh网络等都不能很好的解决这个问题，机会网络能够通过中继节点携带转发来处理这些问题。机会网络中SprayAndWait路由算法综合性能优于其他基于洪泛的路由算法，而且协议计算复杂度低。但是在传递数据包的时候，转发时比较盲目，缺乏对节点概率的计算，难以对转发节点进行判断。
　　针对上述问题，本文对其进行改进，根据相遇节点对目标节点的投递成功率来决定转发数据包的数目，从而能够保证较好的投递成功率。利用节点的邻接矩阵来计算当前相遇节点转发消息副本的数目，通过使用机会网络仿真器ONE(Opportunistic Network Environment)的仿真得出，改进后的算法与改进前的算法相比，在消息投递率、时延方面有所优化提升。然后对机会网络中典型的分布式路由以及基于基础设施的集中式路由进行了仿真实验，实验结果表明基于基础设施的路由具有更好的表现。主要体现在基础设施对网络信息传递的承载作用，通过这种设施，信息可以传输的更准确。
　　机会网络中的分布式路由协议对网络全局没有很好的感知能力，处于竞争状态的局部最优化会使整个网络效率得不到很好的提升。为了克服这个困难，需要对集中式路由进行相关研究。当前集中式路由研究的热点是软件定义网络，通过网络中的核心控制器感知网络全局拓扑，然后下发控制策略控制网络数据交换。
　　本文针对以上集中式控制思想，设计了基于SDN的集中式控制系统，通过控制器集中控制解决了网络路径带宽分配问题，同时保证网络数据流量的稳定。通过系统的仿真测试得出基于SDN的集中式控制系统能够很好保证网络质量，而且在配置维护方面也十分容易。
　　本文最后总结了机会网络的分布式路由与软件定义网络集中式控制互相结合的可行性：以集中式指导和机会转发相结合，进行优势互补，并提出将二者结合进行探索将是接下来的研究工作。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

第1章绪论

1.1研究的背景、目的、意义

1.2国内外研究现状

1.3存在的问题

1.4本文主要研究工作

1.5论文组织结构

第2章SprayAndWait算法及其改进算法

2.1 SprayAndWait算法

2.2改进的MaxSprayAndWait算法

2.3 MaxSprayAndWait算法实现

2.4本章小结

第3章改进后的MaxSprayAndWait算法仿真分析

3.1仿真策略

3.2仿真参数设置

3.3 MaxSprayAndWait仿真性能分析

3.4分布式与集中式路由仿真分析

3.5本章小结

第4章分布式与集中式路由协议分析

4.1机会网络中的分布式路由协议

4.2 SDN网络中的集中式路由协议

4.3分布式与集中式控制下的网络技术研究

第5章基于集中式控制的SDN应用系统设计

5.1拟解决的问题

5.2整体架构设计

5.3神经网络设计

5.4控制策略设计

5.5客户端设计

5.6本章小结

第6章基于集中式控制的SDN系统测试分析

6.1实验环境

6.2测试结果及分析

6.3本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录