网络节能算法研究

【摘要】：近年来，随着互联网规模的日益扩大，网络设备的日益增多，网络的能耗也是随之增加。由于能源成本的不断增加和温室气体的排放对环境造成了恶劣影响。为了建设下一代互联网，提高网络的能量利用率减少能量损耗，研究人员提出了绿色节能网络这一概念。 围绕着网络节能，众多的研究人员提出了许多卓有成效的方案。通过研究这些方案，我们发现基本上所有的节能措施都源自于计算机技术的发展。在将这些节能方案分为重新构建网络、动态自适应和睡眠三类后发现这些方法都是基于电源管理实现的。在研究了众多现有的网络节能方案后，本文的主要工作如下: 1)本文在对现有的节能措施的基础上结合流量矩阵提出了基于流量矩阵的绿色节能算法TM-EAR。根据网络现有的流量状况，TM-EAR可以对流量的流向进行调整，使其尽可能的复用物理链路从而减少物理链路的使用数量。对于那些没有流量经过的物理链路则TM-EAR可以使其关闭或者进入睡眠状态。 2)在TM-EAR获得了良好的节能效果后，我们将其应用到了虚拟网映射过程中。和大多数物理网络一样，虚拟网映射同样具有节能的可能性。当虚拟网的服务提供商仅需映射少量的虚拟网请求时，使用传统的虚拟网映射算法虽然可以映射成功但是传统的映射算法会使用更多的物理链路。由这一点我们看出传统的虚拟网映射具有较高的链路使用率，在网络低负载时会造成单条链路带宽的低使用率。鉴于这种状况，本文提出了虚拟网节能映射算法VNME。VNME可以在网络低负载时，调整虚拟网的链路映射过程，使得在映射过程中可以尽可能的复用已经使用过的链路。从单条虚拟链路映射角度来看，虽然VNME算法使得链路映射时经过的物理链路比一般虚拟网映射算法所经过的物理链路要来的多。但是从整体来说，由于VNME所经过的物理链路可以被后续的虚拟网重复利用，因而最终VNME具有比一般虚拟网映射算法更低的链路使用率和更高的带宽利用率。 【关键词】：绿色网络 流量矩阵 网络节能 能量感知网络 虚拟网映射 虚拟网节能
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 背景9-11
• 1.2 传统网络虚拟化技术11-15
• 1.3 国内外现状15-18
• 1.3.1 网络节能15-17
• 1.3.2 虚拟网映射17-18
• 1.4 论文研究的主要内容18
• 1.5 本文的组织结构18-20
• 第二章 网络能耗分析及现有网络节能技术20-31
• 2.1 网络能耗分析20-24
• 2.2 现有网络节能机制和策略24-31
• 2.2.1 网络节能历史24
• 2.2.2 设备能耗现状24-25
• 2.2.3 当前绿色节能技术的分类25-31
• 第三章 基于流量矩阵的网络节能算法研究31-40
• 3.1 流量矩阵介绍31-32
• 3.2 算法框架32-34
• 3.3 算法示例34-35
• 3.4 关键路由器的选择35-36
• 3.5 OD 对路径计算36-37
• 3.6 算法评估37-39
• 3.6.1 实验环境及性能指标描述37-38
• 3.6.2 实验结果分析38-39
• 3.7 小结39-40
• 第四章 虚拟网映射节能技术研究40-53
• 4.1 网络虚拟化技术40-43
• 4.2 虚拟网节能映射43-46
• 4.3 虚拟网节能映射算法研究46-49
• 4.3.1 VNME 算法框架46-47
• 4.3.2 VNME 算法初始化47
• 4.3.3 后续关键路由器的选择47-48
• 4.3.4 虚拟网链路计算及优化48-49
• 4.4 实验仿真49-51
• 4.4.1 性能评价指标49
• 4.4.2 实验结果分析49-51
• 4.5 小结51-53
• 第五章 总结53-54
• 第六章 未来工作展望54-55
• 6.1 提高网络节能算法的鲁棒性54
• 6.2 提高流量矩阵的估算精度54
• 6.3 虚拟网节能映射算法改进54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-61
• 附录61

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

一种基于游标的多径流量分割算法    吴春明;王保进;陈均华;姜明;张栋;

网络虚拟化与虚拟网映射算法研究    姜明;王保进;吴春明;孔祥庆;闵啸;张旻;

大规模服务覆盖网拓扑设计    张栋;吴春明;姜明;熊伟;

虚拟计算环境中的覆盖网技术    卢锡城;李东升;

绿色网络和绿色评价:节能机制、模型和评价    林闯;田源;姚敏;

绿色网络的实例——可重构柔性网络    袁博;汪斌强;张博;

IP over WDM网络最小功耗模型和休眠机制研究    薛琳;郭爱煌;

基于双向搜索的虚拟网映射算法    张栋;高龙;

基于可信云计算的伪随机数生成    朱晓林;耿恒山;

基于跨层设计的无线传感器网络节能双向梯度路由算法    任智;徐中浩;曹建玲;陈前斌;

WPAN Mesh网络中基于服务器的高效路由算法    雷宏江;汪坤露;高潮;任智;

基于粒子群优化的负载均衡的虚拟网络映射    黄彬彬;林荣恒;彭凯;邹华;杨放春;

绿色IP over WDM网络研究进展    郭爱煌;薛琳;

云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化    李强;郝沁汾;肖利民;李舟军;

基于线性回归的无线传感器网络分布式数据采集优化策略    宋欣;王翠荣;

绿色网络的实例——可重构柔性网络    袁博;汪斌强;张博;

基于可重构柔性网络的逻辑承载网构建理论与方法    张栋

基于超节点体系结构的P2P覆盖网优化技术研究    霍英

协作认知无线电网络优化模型与算法研究    杨威

虚拟计算环境中的高效覆盖网构建技术研究    张一鸣

源码未知类软件能耗评估技术研究    王艳

基于Cayley图的结构化P2P覆盖网络拓扑构造及资源定位研究    梁活民

基于能耗和成本的资源管理与调度策略研究    马艳

操作系统可信证明体系结构与模型研究    辛思远

基于可重构技术的网络节点节能问题关键技术研究    袁博

基于服务的开放可重构管理平台的研究与实现    袁锋敏

基于Xen的系统监测技术研究    张小虎

基于Wardrop均衡的服务覆盖网络资源分配问题研究    黄效文

基于复杂网络的演化博弈研究及iVCE模型设计    刘毅

基于红外图像的服务器工况分类研究    许宏珂

面向高校实验室的虚拟化计算资源优化模型研究    田高成

基于固定休眠周期的WiMAX 2休眠模式的性能研究    张晓斐

以太网节能策略的改进及性能优化    范荣玉

基于Best Effort业务的IEEE802.16m休眠模式的性能评估与优化    宋红磊

云环境下基于多移动Agent的低能耗任务调度策略的研究    吴家兴

MPLS网络中保证服务质量的多径路由选择策略    牛志升,段翔,刘进

新型网络体系结构描述语言及其在分布式流媒体服务规约中的应用    杨鹏;刘业;

虚拟计算环境iVCE:概念与体系结构    卢锡城;王怀民;王戟;

一体化承载网络体系架构研究    王浩学;汪斌强;于婧;姜明;

计算机网络服务质量优化方法研究综述    林闯;李寅;万剑雄;

虚拟计算环境中的可扩展分布式资源信息服务    张一鸣;李东升;卢锡城;

下一代互联网的发展趋势及相应对策分析    汪斌强;邬江兴;

高性能路由器节能技术研究    唐广飞

虚拟网技术及展望    田青

“绿化”网吧从路由做起    商鹏飞

排忧解难 让宽带路由器更好地“服务”自己    杜萧;

集群路由器在骨干网中的应用    黄岩;

路由器CPOS卡与光传输设备对接问题    张莉;

路由器和交换机接入方式的比较    李睿

安全路由器研究    黄锐;魏亮;

烽火网络中标吉林省网通中低端路由器集采    王熹;

路由器、交换机、安全产品 支招三核心产品采购    李勇;

路由器升级错误引发网页打开失败故障    弯弯;

虚拟网技术及其在焦化厂局域网中的应用    张胜利;崔燕;赵金玲;

关于路由器和交换机接入方式的分析比较    李叡;

关于路由器和交换机接入方式的分析比较    李叡;

厦门市气象局网络的VLAN设计    黄翠仙;

IP over SDH向IP over ASON演进方式研究    王林;高大伟;

光纤宽带维护经验浅谈    吴群;刘运福;

网络设备在线安全检测系统的设计与实现    高建瓴;马俊;孙斌;赵振民;

对IPv6技术发展的思考    杜娥;

宽带城域网络建设优化纵横谈    沈韬;杜军;

低压电力线标准时间传递研究    冯平;吴贵臣;白燕;

虚拟网/广域虚拟网技术及应用    潘熠

清华同方踏准网络节拍    本报记者 范毅波

新崛起的VLAN技术    河北电信设计咨询有限公司 包东智

城域网路由器设备可靠性分析    毛拥华

SSL VPN市场井喷只待春风    陈凯

at&t把11张网整合成1张    李瀛寰

IPv6路由器已成熟 CNGI将重点考虑业务应用    记者　 丁峰

迈普双核路由器MP7200架构技术浅析    陈一山

网络夜市好热闹    记者 牛小力

选择合适的技术部署40G WDM系统    部电信研究院通信标准研究所 赵文玉张海懿

基于可重构柔性网络的逻辑承载网构建理论与方法    张栋

基于ZigBee无线传感器技术的心电监护网络的研究    郑凯

图论在计算机和无线传感器网络中的应用    杨裔

网络节能算法研究    周城兴

基于C/S与B/S混合结构的宽带资源信息管理系统设计与实现    朱孔祥

嵌入式海洋环境信息系统通信技术研究    汤金辉

公共通道网络模型方法及最佳机械排烟量分析    何春霞

陕西邮政省内骨干网扩容优化改造工程的设计与实现    施凯

基于MPC8321的路由器的设计与实现    聂鹏

SSH协议在路由器操作系统上的设计与实现    刘斌

基于路由器的合法监听的实现和基于全网的监听任务分配的研究    孔玲

MPLS VPN运营网络优化设计    李朝阳

多协议标签交换虚拟网技术的研究和应用    刘娜