內(nèi)容傳播節(jié)能機制及隨機Petri網(wǎng)評價.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的急劇加大，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容傳播過程變得更為復(fù)雜，傳統(tǒng)上解決該問題的方法是增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量和加大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功率，這就使得內(nèi)容傳播過程中的能耗問題日益突出，所以，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容傳播中能耗和性能平衡是一個非常重要的研究主題。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一種主流的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容傳播方式，能為用戶提供較好的網(wǎng)絡(luò)訪問速度和穩(wěn)定性，但其復(fù)雜和繁多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使得能耗相對較大，本文主要研究網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容傳播過程中加入節(jié)能機制的能耗分析和性能評價。
　　 本文針對內(nèi)容

2、分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容傳播過程不同部分會出現(xiàn)不同時間尺度的空余時間，提出了多級睡眠-喚醒機制，在低負(fù)載或者其他一些情況下，將設(shè)備的一些部件轉(zhuǎn)變成睡眠狀態(tài)以到達(dá)節(jié)能效果，并且使得節(jié)能最大化與睡眠狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)損失最小化。對提出的多級睡眠，喚醒機制運用隨機Petri網(wǎng)進(jìn)行能耗分析，在隨機Petri網(wǎng)建模的基礎(chǔ)上應(yīng)用模型化簡和評價方法，通過分析隨機Petri網(wǎng)模型各狀態(tài)穩(wěn)定概率得到系統(tǒng)平均能耗，并使用軟件SPNP對加入節(jié)能機制前后的內(nèi)容傳播過程能耗進(jìn)行

3、對比分析。最后通過加入節(jié)能機制前后的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)SPN模型的性能分析，判斷節(jié)能機制是否對內(nèi)容傳播過程中的性能產(chǎn)生影響。仿真實驗結(jié)果表明多級睡眠-喚醒機制能很好地降低內(nèi)容傳播過程中的平均能耗，不過會對內(nèi)容傳播過程中的響應(yīng)時間產(chǎn)生一定的影響。
　　 本文針對內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容傳播過程中，內(nèi)容傳播路由、分發(fā)內(nèi)容過程中的鏈路負(fù)載情況時刻都在發(fā)生變化，通過結(jié)合考慮性能指標(biāo)因素定義轉(zhuǎn)變鏈路速率機制，提出了基于最大延遲閾值的速率調(diào)節(jié)機制的網(wǎng)絡(luò)

4、節(jié)能策略，該機制使得鏈路速率保持最長時間的最低速率。對提出的基于最大延遲閾值的速率調(diào)節(jié)機制運用隨機Petri網(wǎng)進(jìn)行能耗分析，通過加入節(jié)能機制前后的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)SPN模型進(jìn)行性能評價，判斷該機制是否對內(nèi)容傳播過程中的性能產(chǎn)生影響。使用軟件SPNP進(jìn)行仿真分析，仿真實驗結(jié)果表明該機制使得CDN系統(tǒng)節(jié)能最大化而數(shù)據(jù)延遲沒有明顯的增加，但該節(jié)能機制對吞吐量有一定的影響。
　　 本文提出的多級睡眠-喚醒機制和基于最大延遲閾值的速率調(diào)節(jié)機制