无线mesh网络负载均衡技术研究

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1、未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识Ｉ到本声明的法律结果由本人承担。

2、学位论文作者签名；若公日期：年＾月Ｕ日如／｜＾无线Mesh网络负载均衡技术研究ResearchontheTechnologiesforLoadBalancinginWirelessMeshNetworks作者姓名：张春飞专业名称：计算机系统结构研究方向：无线网络指导教师：房至一教授学位类别：工学博士培养单位：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2016年6月6日授予学位日期：2016年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席郑斯清教授美国德克萨斯大学达拉斯分校委员周东岱教授东北师范大学委员房至一教授吉林大学委员欧阳丹彤教授吉林大学委员左万利教授吉林大学委员王生生教授吉林大学提要作为

3、下一代重要的无线网络接入技术，无线Mesh网络得到了快速的发展。然而，随着无线Mesh网络规模和应用领域的不断扩大，人们开始对无线Mesh网络的性能和网络安全性提出了越来越高的要求，逐渐成为国内外科研机构和广大学者研究的热点问题。负载均衡技术是提升无线Mesh网络吞吐量和QoS性能的关键技术之一。特殊的网络结构决定了无线Mesh网络的负载均衡既包括网关节点的负载均衡也包括Mesh路由器间的负载均衡，以及入侵检测系统中检测点间的流量负载均衡。因此本文以优化、提升无线Mesh网络的性能为目标，以无线Mesh网络的负载均衡技术为主线，分别从无线Mesh网络的网关部署、路由协议和入侵检测系统三个方

4、面展开相应的研究工作。针对无线Mesh网络的网关负载均衡问题，本文将数据空间聚类思想和遗传算法引入网关部署过程中，分别从无线Mesh网络的设计阶段和运行阶段对无线Mesh网络的网关部署策略进行设计和优化，分别提出了基于数据空间聚类的网关部署算法和基于遗传算法的网关部署优化策略。针对无线Mesh网络的路由器间的负载均衡问题，本文研究了实现Mesh路由器间流量负载均衡的分层混合路由协议，不同的分层采用不同的路由方式，并将节点的负载值作为路由判据，以此适应无线Mesh网络分层结构的特点，并能充分发挥各种路由方式的优点。针对无线Mesh网络入侵检测系统的负载均衡问题，本文分别从入侵检测系统的模型设

5、计和入侵检测系统的分布式架构两方面着手，提出了基于支持向量机的入侵检测模型和基于检测点流量负载均衡的分布式入侵检测系统。从提高系统的检测精度和实现入侵检测系统的检测点间的流量负载均衡两个方面展开研究，以此来解决现有检测系统样本训练时间长、检测精度低和检测节点间负载失衡的问题，从而提升无线Mesh网络入侵检测系统的效率。仿真实验结果验证了上述几个算法的正确性及有效性，能够有效地从整体上提高无线Mesh网络的性能。摘要摘要无线Mesh网络负载均衡技术研究近年来，无线通信技术得到了飞速的发展，无线Mesh网络作为一种新型的互联网接入技术，已经引起了国内外众多科研机构和研究学者越来越多的关注。无线

6、Mesh网络继承了无线局域网和移动自组织网的优点，具有自组织、自愈合、多跳和支持异构网络的特性。因此被广泛应用于各种场景中。然而，随着无线Mesh网络规模和应用领域的不断扩大，如何有效地提升网络的性能及保障网络的安全等问题也逐渐成为了人们研究的热点。特殊的体系结构，决定了无线Mesh网络中的负载均衡技术是影响其吞吐量和整体性能提高的关键所在，因此也成为目前研究的重点内容。无线Mesh网络具有天然的层次结构，既具有相对静止且能量不受限的无线骨干层，由网关节点和Mesh路由器节点组成，同时还具有移动性强且能量和计算能力受限的Mesh客户端节点。因此针对无线Mesh网络的负载均衡问题应综合从多个

7、方面加以研究，既要考虑网关节点的负载均衡也要考虑到Mesh路由器节点间的负载均衡问题。同时，由于无线Mesh网络同其他类型网络一样，时刻面临着来自网络内部和外部的各种威胁，因此作为一种主动的防御手段，入侵检测技术也是其研究过程中不可分割的一部分，如何在提高系统检测精度的同时，能够均衡各检测点间的流量负载对于提升系统的整体效率也具有重要的现实意义。本文在对无线Mesh网络的基本概念、体系结构、主要特点和相关技术进行深入研究