智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)適配機制研究.pdf

1、服務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)資源間的匹配是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展各個階段都在努力追求的目標(biāo)。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)在資源適配問題上存在局限性。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的改進方案效果依然不甚理想。近些年，國內(nèi)外學(xué)者開始研究面向資源、內(nèi)容、服務(wù)的各種未來互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為一種面向資源的未來互聯(lián)網(wǎng)解決方案，創(chuàng)造性地提出了資源適配層的概念。資源適配層通過族群的智慧博弈決策來實現(xiàn)服務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源之間的匹配，實現(xiàn)智能服務(wù)分發(fā)和網(wǎng)絡(luò)資源高效利用。本論文重點圍繞資源適配層如何通

2、過族群博弈決策機制來實現(xiàn)流量調(diào)配和內(nèi)容分發(fā)，以及如何通過多路徑協(xié)同適配機制來實現(xiàn)智慧傳輸控制展開深入研究。本論文具體完成以下工作:
　　(1)在服務(wù)層與網(wǎng)絡(luò)層跨層協(xié)作機制方面，研究了應(yīng)用層自私路由和網(wǎng)絡(luò)層流量工程之間的相互影響。通過構(gòu)建兩種非合作動態(tài)博弈模型來分別描述應(yīng)用層的自私拓?fù)涓兄袨楹途W(wǎng)絡(luò)層的自私流量監(jiān)測行為，通過理論分析得出當(dāng)應(yīng)用層或網(wǎng)絡(luò)流量工程單方面實施自我優(yōu)化策略時，得到比雙方非合作博弈時更少的收益。由此獲得啟發(fā)構(gòu)建

3、一種兩層之間協(xié)作的博弈模型，提出一種基于信息交互的跨層協(xié)作開銷節(jié)省算法，實現(xiàn)服務(wù)層用戶就近獲取資源，同時網(wǎng)絡(luò)傳送流量的開銷得到優(yōu)化。
　　(2)在資源適配層族群博弈決策機制方面，族群博弈決策的智慧性在于能根據(jù)不斷變化的服務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)對適配策略做出動態(tài)的調(diào)整;它的合理性在于博弈的納什均衡點處的策略使各方利益最大化，改變策略不能獲得更大利益。本文提出一種滿足服務(wù)需求的族群內(nèi)協(xié)作隊列模型，在此基礎(chǔ)上提出族群博弈模型，博弈均衡點處

4、使時延敏感服務(wù)和丟包敏感服務(wù)兩種服務(wù)質(zhì)量得到最優(yōu)化，同時使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點維持負(fù)載均衡。
　　(3)在族群間博弈決策方面，提出了四種博弈模型來分析族群間基于內(nèi)容分發(fā)的相互關(guān)系。智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的資源適配在規(guī)模上應(yīng)該具有可擴展性。這需要區(qū)域族群之間協(xié)作，實現(xiàn)跨族群資源適配。針對內(nèi)容資源的跨族群分發(fā)問題，各族群通過參與博弈來決定對自己最優(yōu)的內(nèi)容緩存和內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)共享策略。通過對四種模型下族群內(nèi)容分發(fā)開銷和分布式優(yōu)化失效程度的比較分析，證明族群間協(xié)作模

5、式的優(yōu)勢。
　　(4)在傳輸控制機制方面，提出了滿足服務(wù)質(zhì)量需求的公平有效的多路徑協(xié)同傳輸控制機制。面向內(nèi)容資源的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該支持高質(zhì)量服務(wù)（如多路徑傳輸?shù)拿襟w流等）。本文通過基于路徑質(zhì)量智慧感知的多路徑傳輸控制，來實現(xiàn)多路徑服務(wù)流的高效傳輸和對單路徑服務(wù)流的友好性，從而使各種服務(wù)流在共享瓶頸鏈路資源時，達到公平的帶寬資源分配，同時能夠改善服務(wù)傳輸質(zhì)量和滿足用戶體驗需求。
　　本論文圍繞智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下資源適配層的協(xié)作博弈決策