校園網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、高校校園網(wǎng)絡(luò)已發(fā)展為由有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)等組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。校園網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展極大地提高了高校教學(xué)與學(xué)習(xí)的效率，但同時(shí)也對校園網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能提出了更高的要求。
　　本文首先針對校園網(wǎng)絡(luò)的自身特點(diǎn)，在分析校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)流量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于NS2的校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⑻崛⌒@網(wǎng)絡(luò)特定時(shí)段的網(wǎng)絡(luò)流量，加入到校園網(wǎng)絡(luò)鏈路中，在NS2中建立了校園網(wǎng)絡(luò)的仿真模型。其次，為了提高網(wǎng)關(guān)在校園網(wǎng)絡(luò)中的吞吐量，針對原有智能網(wǎng)關(guān)無法靈活

2、適應(yīng)有線無線鏈路特點(diǎn)的缺點(diǎn)，通過對現(xiàn)有各種智能網(wǎng)關(guān)工作原理的分析和研究，對原有ASA智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了一種根據(jù)有線和無線鏈路特點(diǎn)進(jìn)行分類控制的SC算法，稱為SC(Split Control)智能網(wǎng)關(guān)，以及智能網(wǎng)關(guān)中基于TCP/IP的協(xié)議的相關(guān)算法。再次，為了改進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)中上下行帶寬的公平性，針對無線網(wǎng)絡(luò)下行流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行流量的問題，提出并實(shí)現(xiàn)了一種保證上下行帶寬公平性的優(yōu)化算法，稱為FOUD(Fairless over upf

3、low and downflow)算法。該算法運(yùn)用二維馬爾科夫鏈對網(wǎng)關(guān)和無線站點(diǎn)分別進(jìn)行建模，考慮最大重傳次數(shù)和無線誤碼率對數(shù)據(jù)幀發(fā)送的影響，推導(dǎo)出不同誤碼率和不同上下行流數(shù)目條件下智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送概率，通過調(diào)節(jié)智能網(wǎng)關(guān)的最小競爭窗口和發(fā)送概率來保證上下行帶寬公平性。最后，將本文提出的智能網(wǎng)關(guān)和智能算法應(yīng)用于河南科技大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)模型中，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明，在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，SC智能網(wǎng)關(guān)優(yōu)化算法能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，F(xiàn)OUD優(yōu)化算法能夠有效