《軟體定義物聯網的QoS建模及其動態路由研究》是依託湖南師範大學，由張連明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：軟體定義物聯網的QoS建模及其動態路由研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張連明
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對物聯網指數級增長流量管控和動態異構有限網路資源共享問題、以及線上服務與套用QoS動態需求，探討軟體定義物聯網新架構，研究軟體定義物聯網的QoS模型及其動態路由策略：(1)採用隨機網路演算理論，探討軟體定義物聯網流量到達曲線與流量特徵之間的關係，探討網路節點服務曲線與網路元素屬性之間的關係、端到端有效服務曲線與網路元素屬性之間的關係，建立軟體定義物聯網性能模型和端到端QoS模型；(2)利用端到端QoS模型，通過每流的QoS計算，提出基於軟體定義物聯網控制器邏輯集中控制和物聯網設備流錶轉發的QoS動態路由策略；(3)探討搭建測試平台的實施方案和關鍵技術，對QoS動態路由策略進行最佳化研究。本項目擬解決有限資源共享、多QoS約束性能計算以及流表下發決策等關鍵問題，將有效管控物聯網指數級增長流量、合理利用動態異構有限網路資源以及滿足線上服務與套用QoS動態需要，對物聯網有序健康發展具有重要意義。
結題摘要
隨著物聯網設備數量的急劇增長，各種新的線上服務與套用不斷湧現。物聯網流量呈指數級增長，不同服務與套用共享物聯網動態異構有限網路資源，且具有不同服務質量需求。因此，如何積極處理物聯網設備所產生的指數級增長流量、合理利用開放物聯網動態異構有限網路資源、以及滿足線上服務與套用服務質量動態需求是物聯網領域亟需解決的一個重要問題。軟體定義網路是有效管控物聯網指數級增長流量和合理利用開放物聯網動態異構有限網路資源的可行解決方案。通過軟體定義網路控制器提供的開放接口進行編程，可以靈活操控整個網路流量，有望解決物聯網流量指數級增長所帶來的問題。借鑑軟體定義網路解耦控制與轉發和邏輯集中控制思想，能夠合理利用開放物聯網動態異構有限網路資源，提供服務質量保障。本項目探討了軟體定義物聯網新架構，利用軟體定義方法和網路演算理論，重點研究了軟體定義物聯網的服務質量模型和動態路由策略。本項目已取得了如下結果：提出了基於網路演算的流媒體服務質量模型和路由算法，搭建了軟體定義網流媒體服務質量路由系統；提出了軟體定義物聯網通用框架，引入排隊論和網路演算理論推導了控制器延時，構建了基於最小平均延時和最大/最小延時模型；對數據包和OpenFlow交換機規則流表進行分層歸類，提出了F-OpenFlow交換機的匹配結構；設計實現了軟體定義網路環境下的動態負載均衡調度算法、基於分層思想和合覆蓋方法的路由算法、以及擁塞控制和佇列管理算法；在軟體定義物聯網框架下，提出了基於邊緣交換機連線埠數據包速率矢量的餘弦相似度的DDoS攻擊檢測和緩解算法。此外，從網路設備、網路功能和用戶體驗三個方面分析了軟體定義網路、雲無線接入網路和移動雲計算三種新型網路範式，提出了支持大數據處理的遠近計算增強雲無線接入網體系架構及最優任務分配方法。本項目研究結果為有效管控物聯網指數級增長流量、合理利用開放物聯網動態異構有限網路資源、以及提供動態服務質量保障的深入探索奠定基礎。
