【摘要】：隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,當前互聯(lián)網的端到端傳輸機制不能滿足網絡中海量數(shù)據(jù)的傳輸需求。與此同時,當前互聯(lián)網的接入方式由傳統(tǒng)的固定接入,發(fā)展到現(xiàn)在的固定接入與移動接入并駕齊驅的接入方式,使得終端位置不再完全固定,當前互聯(lián)網以IP地址為核心、端到端的傳輸機制不適用于終端位置不固定的傳輸。為解決當前互聯(lián)網這種傳輸方式帶來的先天性缺陷問題,人們開始思考未來互聯(lián)網的傳輸機制,由此對當前互聯(lián)網的體系結構和路由機制進行革命性地重新設計,信息中心網絡(Information-Centric Networking, ICN)在這背景下應運而生。學術界和業(yè)界都在思考信息中心網絡的路由機制,本文也對信息中心網絡的路由機制展開了研究。隨著互聯(lián)網耗電量與溫室氣體排放量的迅速增加,綠色和環(huán)保已經成為網絡構建和發(fā)展的基本要求。因此,本文根據(jù)信息中心網絡現(xiàn)有的體系結構及工作原理等相關基礎研究成果,基于信息中心網絡具有的為內容命名按內容名稱檢索和天然備份等特點,設計了信息中心網絡的綠色路由機制。在內容傳輸過程中,根據(jù)鏈路能效狀態(tài)及綠色路由算法,對網絡流量進行動態(tài)調節(jié),選擇能效較高的路徑傳輸內容。信息中心網絡的路由節(jié)點要求具備尋路、交換、計算、存儲、自感知和自管理能力。同時,近年來互聯(lián)網中的新型網絡應用(如網絡學習、視頻會議、在線培訓和遠程醫(yī)療等)也正在日益激增,用戶對網絡的服務質量(Quality of Service, QoS)和容錯性要求越來越高。因此,信息中心的綠色路由機制的設計還需兼顧服務質量和容錯性保證。本文考慮了用戶QoS需求,在選路過程中,最大化所選路徑的端到端QoS評價值。同時,為保證端到端的可靠性,本文在建立工作路徑的同時還建立了保護路徑。由于多QoS參量約束、多目標QoS路由問題已被證明是NP完全問題,因此本文引入智能水滴算法進行優(yōu)化求解。本文對信息中心網絡綠色QOS路由機制進行了仿真實現(xiàn),并與基準機制進行了性能對比。其結果表明,本文提出的信息中心網絡綠色QoS路由機制在節(jié)能和滿足用戶QOS需求方面是可行且有效的。
[Abstract]:With the advent of big data era, the current end-to-end transmission mechanism of the Internet can not meet the needs of mass data transmission in the network. At the same time, the current Internet access mode from the traditional fixed access to the current fixed access and mobile access parallel access mode, so that the terminal position is no longer completely fixed, the current Internet with IP address as the core, End-to-end transmission mechanism is not suitable for terminal position is not fixed transmission. In order to solve the problem of congenital defects brought about by the current Internet transmission mode, people begin to think about the transmission mechanism of the future Internet, and then carry out a revolutionary redesign of the current Internet architecture and routing mechanism. Information center network (Information-Centric Networking, ICN) came into being under this background. Both academia and industry are thinking about the routing mechanism of the information center network, and this paper also studies the routing mechanism of the information center network. With the rapid increase of Internet power consumption and greenhouse gas emissions, green and environmental protection have become the basic requirements of network construction and development. Therefore, according to the existing information center network architecture and working principle and other related basic research results, based on the information center network has the characteristics of content naming, content name retrieval and natural backup, etc. The green routing mechanism of information center network is designed. In the process of content transmission, according to the link energy efficiency state and the green routing algorithm, the network traffic is dynamically adjusted, and the more energy-efficient path transmission content is selected. Routing nodes in information center networks require routing, switching, computing, storage, self-sensing and self-management capabilities. At the same time, the new network applications (such as network learning, video conference, online training and telemedicine) in recent years are also increasing rapidly. Users are demanding higher quality of service (Quality of Service, QoS) and fault-tolerance of the network. Therefore, the design of green routing mechanism in information center should take into account the quality of service and fault tolerance. In this paper, the user's QoS requirements are considered, and the end-to-end QoS evaluation of the selected path is maximized during routing. At the same time, in order to ensure the end-to-end reliability, this paper establishes the working path and the protection path at the same time. The multi-objective QoS routing problem has been proved to be a complete NP problem due to the constraints of multiple QoS parameters, so the intelligent water drop algorithm is introduced to solve the optimization problem in this paper. In this paper, the green QOS routing mechanism of information center network is simulated and compared with the benchmark mechanism. The results show that the proposed green QoS routing mechanism in the information center network is feasible and effective in terms of energy saving and meeting the QOS requirements of users.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2376649