多目標最優(yōu)化選播路由算法.pdf

1、隨著Internet商業(yè)化應用的飛速發(fā)展和多媒體應用的不斷增長，網(wǎng)絡服務需求對網(wǎng)絡服務容量提出了更高的要求。為了增強服務的可用性、改善網(wǎng)絡的流量分布，通常的做法是在網(wǎng)絡中復制服務器。選播就是一種支持分布式服務器復制的服務，IPv6已經(jīng)正式將選播服務定義為一種標準的通信服務。隨著選播服務應用的不斷發(fā)展，人們對選播路由算法提出了更多更高的要求。本文在總結(jié)、分析前人研究的基礎上，圍繞選播路由問題，對多目標最優(yōu)化選播路由、區(qū)分服務模型、遺傳算法

2、等多個方面進行研究，提出了一些新方法和新思路。 首先，選播路由的實際應用涉及到路由選擇和服務器選擇兩個方面，而且往往很難僅憑單項指標來衡量選播路由的優(yōu)劣。為了比較全面地評價選播路由，必須考慮多項指標，因此選播服務在本質(zhì)上是多目標最優(yōu)化問題。本文在分析了傳統(tǒng)的單目標最優(yōu)化選播路由算法存在問題的基礎上，提出了多目標最優(yōu)化的選播路由算法，可以同時對多個最優(yōu)化選播目標進行優(yōu)化，使選播能滿足更多應用的需求。 第二，在商業(yè)化的互聯(lián)網(wǎng)

3、中，如何為用戶提供不同等級的服務質(zhì)量，如何提高網(wǎng)絡資源利用率、優(yōu)化網(wǎng)絡配置等問題是選播服務必須面對的問題。本文在分析和對比兩種常見的QoS服務模型——綜合服務模型和區(qū)分服務模型的基礎上，考慮到在實際的應用中，服務數(shù)據(jù)服務質(zhì)量比請求數(shù)據(jù)服務質(zhì)量更加重要的特點，采用下行數(shù)據(jù)的服務質(zhì)量作為最優(yōu)化目標函數(shù)，上行數(shù)據(jù)的服務質(zhì)量作為約束條件的方法，提出了基于區(qū)分服務模型的多目標最優(yōu)化選播路由算法?？梢愿鶕?jù)網(wǎng)絡服務提供商與用戶簽訂的服務協(xié)議，為用戶提

4、供不同等級的滿足要求的服務質(zhì)量。 第三，針對上面所提出的兩種多目標最優(yōu)化模型，研究了如何利用遺傳算法來求解多目標無約束最優(yōu)化選播路由和多目標多約束最優(yōu)化選播路由。根據(jù)網(wǎng)絡拓撲性質(zhì)，解決了遺傳算法中編碼方式、初始化種群選擇方法、約束處理、適應度函數(shù)、交叉策略、變異規(guī)則、修復函數(shù)等關(guān)鍵問題。為了使仿真環(huán)境能夠盡量的接近真實的網(wǎng)絡環(huán)境，本文采用Waxman和Transit-Stub兩種網(wǎng)絡拓撲模型進行仿真實驗。驗證了算法是快速收斂的，