面向服务的网络体系结构和路由机制研究

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1、多拿未交博士学位论文面向服务的网络体系结构和路由机制研究ResearchonService．orientedNetworkArchitectureandRoutingMechanism作者：孙亮导师：秦雅娟北京交通大学2013年6月中图分类号：TP393UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文面向服务的网络体系结构和路由机制研究ResearchonService．orientedNetworkArchitectureandRoutingMechanism作者姓名：孙亮导师姓名：秦雅娟学位类别：工学学号：09111034职称：教授学位级别

2、：博士学科专业：通信与信息系统研究方向：新一代信息网络北京交通大学2013年6月致谢时光荏苒，光阴似箭。转眼四年的博士研究生生活即将结束。回首走过的岁月，感慨良多，心里充满了感恩。首先衷心感谢我的导师秦雅娟教授。从论文的初始思路到实验的实施、再到实验数据的分析，及论文的最后定稿过程中，自始至终都倾注着恩师的心血。恩师的严谨的治学之道、宽厚仁慈的胸怀、诲人不倦的精神，为我树立了一辈子学习的典范。她的教诲与鞭策将激励我在未来的道路上励精图治，开拓创新。我诚挚地感谢实验室主任张宏科教授。他对我的谆谆教诲和悉心关怀，永远铭刻在我的心头。他的国际化的视野，前沿而精髓的

3、学术造诣，严谨勤奋的治学风格，以身立行的做人风范，不仅使我明白了如何看待事业，懂得了如何规划自己的人生，明白了为人处世的道理，必将深刻影响着我今后的工作和生活。我郑重地感谢我的硕士导师张思东教授。我虽然已毕业离开了他，但是在我的心目中，恩师好像依然还在指导着我的学习研究，他治学的严谨认真，品德的无私高尚，为师的和蔼慈祥，永记我心。我真诚地感谢我的大师兄杨冬博士。从我进实验室第一天开始，他就手把手的指导我，支持我、鼓励我。我的每一个进步都有大师兄深邃的思想在里面。我要真心真意地谢谢大师兄!永远感谢电子信息学院的领导和各位老师。在我的学习和研究上给予了大力支持和

4、帮助，特别要感谢周华春教授、罗洪斌教授、高德云教授、苏伟副教授、杨冬副教授、董平副教授、宋飞老师、王洪超老师等对我的学术指导，感谢他们为我所做的一切，感谢他们为我提供的很多便利。感谢和我一起奋战的博士班的同学们，尤其是段俊奇、高阳阳、苗春娇、唐建强等同学。我们在一起的学习、生活，互相关心，互相帮助，令我终生难忘。是你们，陪伴着我的博士路，风雨兼程，一路走来。在即将完成学业之机，感谢我的家人多年来对我学业的理解和支持。因为我的求学路压弯了父母的腰，也操碎了他们的心。最后。我衷心感谢为评审此论文付出辛勤劳动的各位教授、专家!中文摘要摘要：随着云计算、物联网等信息

5、处理基础设施和商业模式的出现和广泛认可，互联网不仅要承载信息的传输，还需要为海量差异化的服务提供一个复杂的、异构的、具有计算和存储功能的物理网络支撑环境。为了适应这种趋势，业界从不同角度提出了多种灵活、高效的未来网络架构，希望满足内容分享、移动性、大规模计算、低能耗等需求。因此，在未来的网络演进过程中，如何能够为大规模服务及海量信息提供高效支持，提升传输效率，成为未来网络研究中的热点和难点。本文提出一种面向服务的网络体系结构模型，研究该模型的服务过程和资源协商路由机制。该模型对服务和网络资源进行语义化描述，可以在服务与网络之间建立相互适配的映射关系，提供高效

6、的信息传输。本文主要工作和贡献包括以下四点：(1)提出了面向服务的网络体系结构模型。本文将服务过程视为三个步骤，分别为服务组合、资源协商和网络路由。针对服务组合，使用服务标识对服务、内容、网络资源、终端设备进行标识，提供查询、定位和组合的服务。针对资源协商，使用连接标识描述服务组合的序列关系，根据网络状态，选择合适的服务路由。针对网络路由，使用接入标识来标识网络接口位置，通过连接标识与接入标识的映射指导服务路由和网络路由，使服务和网络智能地互相感知、互相协作，实现服务和网络资源的适配。(2)提出了面向服务的资源协商路由机制。本文主要研究面向服务的网络体系结构

7、模型中的路由机制，建立双层规划模型，并进行求解。本文使用Petri网对服务过程进行建模，将服务组合的选择转化为在Petri网可达图上的图搜索。针对多样化的用户需求，使用效用函数将其转化为单目标的优化问题，采用层次分析法确定效用函数的权值。在网络层通过融入资源协商信息的蚁群算法进行网络路由。本文针对不同的服务路由机制进行了仿真，仿真结果表明将服务和网络状态综合统筹的资源协商路由机制，能够提供良好的服务效用。(3)本文使用面向服务的网络体系结构模型，采用资源协商机制对无线传感器网络和数据中心的能量优化问题进行分析。针对服务过程中多无线传感器网络覆盖的情况，提出了

8、一种在不同的无线传感器网络之间进行资源共享的路由机制