计算机网络的路由算法与性能优化研究

合集下载

无线Mesh网络中一种路由算法及其容错性的研究

无线Mesh网络中一种路由算法及其容错性的研究
Vo ., . 8 Oc o e 01 , P 7 8 - 9 9 1 No 2 , tb r2 0 P . 9 8 7 8 6
T l 8 — 5 - 6 06 59 9 4 e: 6 5 5 9 9 3 + 1 6 0 6
无线 Me h网络 中一种路 由算法及其容错性的研究 s
龙艳
下, 已经 接 人 I t n t ne e 的接 人 点 由 于频 繁 的被 访 问更 类 似 于 网关 , r 这种 网络 就 被 称 为 无 线 网状 网络 ( WMN 。无 线 网状 网络 是 一种 网 )
络 中 的节 点 可 通 过 一个 或者 多 个 网关 接人 互 联 网的 移 动 A — o d h c网络 。尽 管传 统 的那 些 像 D R 和 A D 协议 等 A — o 路 由算 法 S OV d he
l SN 1 0 — O 4 S o9 34
E—mal nf@ C CCn t n i:i o C .e . e h t /www.n sne.l tp: / d z . tCl
C mp t Kea d T c n l e d g
定 是 理 想 的 。 因此 , 我们 提 出 了一 个 最短 路 径 负 荷 平衡 的不 同路 由 。我 们 的 协 议 如下 : Se : 果 下 一跳 是 网关 , 传 输 与 之竞 争 : tp 1 如 则 否则 :
可 在 无线 网状 网络 中使 用 , 其 性能 比通 常 不 够理 想 。其存 在 的 问题 是 这 些算 法 中的 假 设 在 WMN 中不 是 正 确 的 。 且这些 假 设 在 但 而
无线 网状 网络 环境 中对 传 输 性 能 导致 了明 显 的 弊端 。
1WMN 中的路 由分析

自组织网络的拓扑结构与性能研究

自组织网络的拓扑结构与性能研究

自组织网络的拓扑结构与性能研究自组织网络是一种无中心控制的网络系统,其拓扑结构和性能往往受到人工干预的影响较小。

因此,研究自组织网络的拓扑结构和性能,对于优化网络性能、提高网络稳定性和灵活性具有重要意义。

本文将从以下几个方面对自组织网络的拓扑结构和性能进行研究。

一、自组织网络的基本概念和特点自组织网络是由相互作用的局部节点组成的网络系统,其特点是具有分布式和自适应性。

分布式是指没有中心节点控制整个网络,每个节点均具有自主权和自治性;自适应性则指网络能够根据环境和任务的变化,自我调整网络拓扑结构和参数配置,以适应不同的应用场景。

二、自组织网络的拓扑结构自组织网络的拓扑结构包括无尺度网络、小世界网络和随机网络。

其中,无尺度网络是指网络中的一些节点具有较高的连通性,形成了若干个中心节点;小世界网络则是指网络中节点之间的平均路径长度较短,且具有较好的局部连通性;随机网络则是指节点之间的连边有一定的概率分布,形成了一种均匀分布的网络结构。

三、自组织网络的性能自组织网络的性能可以从多个维度来考虑,包括网络容量、传输速率、稳定性、可靠性和安全性等。

1.网络容量网络容量是指网络所能承载的最大通信负载。

在自组织网络中,由于节点的分布式控制特点,节点之间的通信往往是点对点的,因此网络容量往往受到节点间通信带宽的限制。

2.传输速率传输速率是指网络中节点之间传递信息的速度。

在自组织网络中,节点之间的通信速度往往较慢,因此网络的传输速率也较低。

为了提高网络的传输速率,通常采用增加节点数量、改善节点通信带宽和优化路由算法等方法。

3.稳定性网络的稳定性是指网络在遭受部分节点故障或攻击时,仍能维持正常的通信状态。

在自组织网络中,由于网络的分布式控制特点,节点之间通信的可靠性较高,因此网络的稳定性较好。

4.可靠性网络的可靠性是指网络在遭受故障或攻击时,能够自我修复并恢复正常的通信状态。

在自组织网络中,由于节点的分布式控制和自适应性特点,网络可以通过自我调整拓扑结构和路由算法等方式来应对节点故障和攻击,从而提高网络的可靠性。

多路径路由网络负载均衡算法研究

多路径路由网络负载均衡算法研究
测包 的任务 的时候 , 带有每个监测路径周 期 目的路 由接受节 点 的收到包 的数 目信息 , 将探测包 的数 目信息通 过 目的路 由 模块接 收并转 而将 其传 输给 预测模 块。接 收 到探测 包 的预 测模块 再根据在 每个周 期 中此条链 路 的发送探 测包 的数 目 和接 收到的探测 包的数 目计算出对应于此 路径 的丢包 率 , 然 后 分析 在多个探测周期 内 的丢包 率并预测 出下 一个 探测 包
用等多个链路性能指标 一致 化 , 网络进行 负 载均衡 后 , 对 利
用一致性 的指标计算 路径 的代价 , 为路 径 的度量值 , 作 感知 全 网络 中所有路径 的状态 , 统筹 全局动态选 择能够 既快速又 有效 的实现通信 的最优路径 , 避免 了只依 靠权值 和一个特性 选取最优路径 , 成 因重 复选 取权值 和最 小 的路 径通 信 , 造 而 导致 的通信拥塞带来 的通信实 时性不高 的问题 。实验证 明, 基于粒子群优化 的多路径路 由负载 均衡算法 , 能够 实现多路
传统 的基于最 小权值 和 的多路径路 由通信 路径选 择算 法, 是选择路径 的权值 作 为通信 路径 的度 量值 , 计算 得 到 的
各子链路 的权 值和作为此条路径 的代 价 , 即各条路径 的代价
多路径 路 由是 指根 据通信用 户 的要 求 , 当前 网络 中, 在
选取从起始路 由到 目的路 由的最优 路径 。首先 由起始 路 由
c u ed b o ra -t e c mm u c t n. Ex rme t ho t t t ril s tn o tm ia in ba e ut —pah a s y lw e l i o m niai o pe i n s s w ha he patc e wa l p i z to s d m li t

基于LEACH路由的分簇算法研究

基于LEACH路由的分簇算法研究

• 73•作为无线传感器网络的重要技术,WSN 路由协议是学术研究的热门话题。

LEACH 协议作为典型的的分簇算法它有很多的优点,但也有不足之处。

本文首先分析了原始的LEACH 算法。

缺点是没有考虑节点的剩余能量和位置。

在本文中,改进了缺陷,并将剩余的能量添加到考虑标准中,并且还增加了簇头之间的距离以避免形成热区域和簇头分布太密集。

通过Matlab 仿真,验证了改进的LEACH 算法可以使簇头分布更均匀,更能节省能耗,提高了网络生命周期。

1 LEACH协议LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy )全称是“低能耗自适应分簇型路由算法”,它是一种基于LEACH 协议的算法,因此被称作LEACH 算法,它作为层次型分簇路由算法,是无线传感器中很典型的代表(柳丽娜,无线传感器网络中LEACH 算法的研究和改进:吉林大学,2012)。

第一步,节点的初始化;第二步,选出网络中的簇头节点;第三步,正常部分成为簇头之后的初始化(基站的初始化,公共传感器节点的能量等),属于网络的建立阶段,并且选择簇头是在随机过程中生成的。

然后网络稳定来进行数据传输。

这属于一个循环,然后来回循环直到能量耗尽。

其中在选择簇头的过程中,首先会产生0到1的随机数值,如果产生的此数值比T(n)大,那么该节点就被选为簇首,T(n)就作为能否当选为簇头的标准。

T(n)的表达式为:(1)其中:P 是选举的簇头比例;r 是此时正在进行的轮数;G 是此时还没当选簇头的节点集合。

2 LEACH协议不足在分析了经典的LEACH 分簇算法过程中,虽然优点很多,但也存在一些缺点(唐甲东,蔡明,无线传感器网络路由协议研究-LEACH 路由协议的改进:计算机工程,2013):(1)簇头很容易产生在一些能量很低的节点上,从而会大大降低网络的寿命。

(2)簇头节点分布不均匀,有些过于集中,因此能量不能达到均衡状态。

分布式计算机网络结构分析与优化分析

分布式计算机网络结构分析与优化分析

1 . 分布式计算机网络结构 到 达时间 的间隔 T的期望 、数据 在节点 v得到 的服务时间 的期 以及 在队列 中, 一个报文分组被成 功传送的平均时间 分别表 示 分 布式计算机 网络结构 主要 是将大规模 网络划分成两个 及以上 望 , 对等的子区域 . 并 由若干个管理者一一负责这些子 区域 当管理者需 为: 要 获取 其他子 区域 的信 息时 . 需要该管理者与其对 等系统进行通信 E = + 州 + ,l[ P i + K = 结合分 布式计算机 网络结构来看 . 各个子 网域 的网管 系统均有与之相 对应的 MJ B.负责各 子网域的管理信息 以及数据 的收集 .通 过子 网 由此可结合 Ma r k o v队列理论 , 求 出平均等待时 间如下 : M I B .能 够将所有数据 汇总或根据需 要集 中到 中心服务 器的 M I B当 ( o < P < 1 ) 中。相 对来说 , 分 布式计算机 网络结构不但能够有效 降低网络管理流 量, 同时 , 还能够防止 出现网络拥塞 , 提高 了系统 的可靠性及扩 展性 , 另外 , 节点 B的稳态概率 竹 ( B ) 可表示为 : 可以在较 为复 杂的网络结构 中使用 2 . 分布式计算机网络结构的性能指标
若( B U( j } ) 不存在 , 那 么可以得 到 :
l ∑ l 丌 ( 占 ) = ∑A 仃 )
令节点 i 的通信数据量为 G . : I 一 I . 则可得出如下表达式 :

P: 奠

链路利用率随着 的增加而增大 。其 中, 表示链路上 的数据 流 量. c | 表示所分配到 的容量 。结合 网络 的平均利用a B  ̄ - o 可推断 出网络 利用率的均方差 表达如下 :
2 0 1 3 年3 3 期

基于移动Ad-hoc网络的QoS路由算法的研究

基于移动Ad-hoc网络的QoS路由算法的研究

宽 的要求进行编码 , 在消息途径各个中间节点的
收稿 日期 : 0 一 l 2 2 5 l —l o 作者简介 : 赵雪莹 (9 8 ) 女 。 17 一 , 辽宁沈阳人 , 助教
探索包消息增 加 比例 = 制消息 的总数/ 控 探
索包消息总长度 ;
回答包消息增加 比例 =控制消息的总数/ 问
发生地震等 自 然灾害基
2 系统仿真
本仿真使用美 国加利福尼 亚大学洛杉 矶分
计算机 与科学系 Rj eB g d a v ar i i o a教授工作组 础设施 , 能够快速和灵活配置 的移动通信网络技 校 , l s m m仿真软件 。 J 术 , d 0 网络就是为满足这种特殊应用需求 发明的 Go oi A —hc
节点的位置是随机产生的, 真的区域为边长等 仿
对于中间节点来说 , 都必须要为 了源节点 的要求
同时参与带宽与延时两个方 面的计算 , 增加 了相
关节点的资源消耗 , 对于移动 A hc d— o 这种 电力 短缺 , 运行在条件恶劣情况下的网络, 资源过度的
于 20 米的正方形区域 , 00 例如 , 它们的分布 图可
而 产生 的。
Go oi l s m m是一个专为大型无线 、 有线网络而
设计的可扩展 的网络仿 真器。Go oi 把每一 l s m m
1 “ 伴随式” o 路由算法原理 QS
对于带有 QS业务要求 的网络来说, o 目前国 内外的做法也都是将源节点对于时延的要求放到
个节点看成一个 实体 , 根据 消息到达实体的先后 顺序对其进行处理 , 同时它模拟 O I S 模型将节点 分为五个层分别处理 , 每个层都有专 门的一个小

计算机网络技术毕业论文范文

计算机网络技术毕业论文范文随着计算机网络技术的不断发展与普及,它在各个领域的应用也变得日益广泛。

本文将对计算机网络技术的原理和应用进行深入探讨,以期给读者提供一个全面了解计算机网络技术的视角。

第一章:引言1.1 研究背景计算机网络技术是信息时代的核心组成部分,它以高效的通信方式和灵活的网络结构为人们的生活和工作提供了巨大的便利。

为了更好地利用、研究和推广计算机网络技术,这些技术的原理和应用需要被深入研究。

1.2 研究目的本论文旨在分析计算机网络技术的原理和应用,展示其在不同领域的发展和运用情况,并提出一些建议以促进计算机网络技术的进一步发展。

第二章:计算机网络技术的原理2.1 网络拓扑结构计算机网络可以通过不同的拓扑结构实现,如星型、总线型、环型和网状型等。

每种拓扑结构都有其独特的特点和适用场景,可以根据实际需求选择最合适的网络拓扑结构。

2.2 网络协议网络协议是计算机网络通信的基础,它规定了网络中各个节点之间的通信规则和数据格式。

常见的网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP等,它们在不同的网络环境中发挥着重要作用。

2.3 IP地址与子网划分IP地址是计算机在网络中的唯一标识符,它可以用来确定计算机的位置和通信路径。

为了更好地管理和利用IP地址,网络可以通过子网划分的方式将一个大的网络划分为若干个小的子网,提高网络的安全性和性能。

2.4 路由选择算法路由选择算法是计算机网络中用于确定数据包从源节点到目标节点的最佳路径的方法。

常见的路由选择算法包括距离矢量算法、链路状态算法等,它们根据不同的网络条件和需求选择最优的路由。

第三章:计算机网络技术的应用3.1 互联网互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,它通过计算机网络技术将全球各地的计算机连接在一起,实现了全球范围内的信息共享和互动。

3.2 宽带通信宽带通信技术利用计算机网络技术提供了高速、稳定的数据传输通道,为用户提供了更好的上网体验和多种多样的在线服务。

计算机网络通信协议的研究与实践

计算机网络通信协议的研究与实践计算机网络通信协议是支持计算机间信息传输与交换的重要基础,其研究与实践对于网络通信的稳定性和效率至关重要。

本文将对计算机网络通信协议的研究进行探讨,并重点分析实践中的应用。

一、计算机网络通信协议的概念与分类计算机网络通信协议是指计算机网络通信系统中定制的规则和标准,用于定义数据的传输格式、传输方式、错误检测与纠正等。

通信协议可以根据功能和层级进行分类,常见的包括TCP/IP协议、HTTP协议、DNS协议等。

二、TCP/IP协议的研究与实践TCP/IP协议是当前互联网中应用最广泛的协议族,包括传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)。

TCP协议保证数据传输的可靠性和有序性,IP协议负责数据的定位和路由。

在研究与实践上,TCP/IP协议经过多年的发展和优化,已成为现代数据通信领域的事实标准。

三、HTTP协议的研究与实践HTTP协议是应用层的协议,负责在计算机网络中传输超文本资源。

它通过客户端和服务器之间的请求-响应模式来实现数据的传输和交互。

HTTP协议的研究与实践涉及到网络性能的优化、数据的安全性等方面。

在实践中,通过对HTTP请求进行优化和压缩,可以提升网站的加载速度和性能。

四、DNS协议的研究与实践DNS(Domain Name System)协议是将域名转换为IP地址的一种系统。

它负责将用户提供的域名解析为对应的IP地址,并将请求转发至目标服务器。

在研究与实践中,DNS协议的安全性和性能优化是重要的课题。

通过部署分布式的DNS服务器、采用缓存机制等手段,可以提高DNS服务的可用性和响应速度。

五、计算机网络通信协议实践的挑战与解决计算机网络通信协议的实践中,经常会面临一些挑战,例如网络拥塞、安全漏洞等。

为了应对这些挑战,研究者提出了一系列解决方案。

例如,使用流量控制和拥塞控制算法来缓解网络拥塞问题,采用加密和认证技术来保障通信的安全性。

六、未来计算机网络通信协议的发展趋势随着计算机网络的不断发展和应用需求的不断增长,计算机网络通信协议也在不断演进。

计算机网络的时延优化与传输控制

计算机网络的时延优化与传输控制在计算机网络中,时延是指数据从发送端到接收端所经历的总时间。

时延包括以下几种:传播时延、处理时延、排队时延和传输时延。

为了优化网络的时延,我们可以采取一些措施。

首先,传播时延是信号在传输媒介中传播所需的时间。

传播时延受到传输距离和信号传播速度的影响。

为了优化传播时延,我们可以选择更短的传输路径或采用更高速的传输媒介,例如光纤。

此外,可以通过增加中继站来减小传输距离,从而减少传播时延。

其次,处理时延是指路由器或交换机对数据进行处理所需的时间。

为了优化处理时延,可以采取以下措施。

首先,使用高性能的路由器和交换机,可以加快数据处理的速度。

其次,通过优化网络拓扑结构,减少路由器和交换机的跳数,从而降低处理时延。

此外,合理配置缓冲区大小和服务质量机制,可以优化数据的处理过程,减少时延。

排队时延是指在路由器或交换机的缓冲区中等待处理的时间。

为了优化排队时延,可以采取以下措施。

首先,增加缓冲区的大小,可以减少数据在缓冲区中排队等待的时间。

其次,采用合理的调度算法,如先进先出(FIFO)或公平队列(Fair Queueing)等,可以均衡地处理数据,减少排队时延。

此外,还可以通过流量控制和拥塞控制机制,避免网络拥塞,进一步减少排队时延。

传输时延是指数据在网络中传输所需的时间。

为了优化传输时延,我们可以采取以下措施。

首先,可以使用高带宽的传输介质,如光纤或千兆以太网,以提高传输速度,减少传输时延。

其次,通过优化协议设计和减少传输层协议的开销,可以提高传输效率,减少传输时延。

此外,还可以进行数据压缩和数据分段等操作,以减小数据包的大小,提高传输速率,降低时延。

在传输控制方面,为了优化时延,我们可以采取以下措施。

首先,选择合适的传输协议和算法,如TCP(传输控制协议)或UDP(用户数据报协议),根据网络情况进行选择,以提高传输效率和减少时延。

其次,通过优化拥塞控制算法,合理调整拥塞窗口大小和重传超时时间,可以减少网络拥塞,降低传输时延。

IPv技术在计算机网络中的应用研究

IPv技术在计算机网络中的应用研究1. 引言计算机网络的快速发展对数据通信提出了更高的要求,而IPv技术的应用在其中起到了至关重要的作用。

本文将对IPv技术在计算机网络中的应用进行研究和探讨。

2. IPv技术简介2.1 IPv的定义和作用IPv(Internet Protocol),即互联网协议,是计算机网络中实现数据包交换的核心协议之一。

IPv为互联网上的每台计算机设备分配唯一的IP地址,实现了不同计算机之间的通信和数据传输。

2.2 IPv的特点2.2.1 IP地址唯一性:每个连接到互联网上的设备都分配有唯一的IP地址,确保数据能够准确传递到目标设备。

2.2.2 IP分组交换:将数据划分为多个较小的IP分组进行传输,提高了数据传输的效率和可靠性。

2.2.3 网络层协议:IPv位于网络协议的网络层,起到数据传输的关键作用。

3. IPv技术在计算机网络中的应用3.1 IP地址分配与管理3.1.1 动态主机配置协议(DHCP):通过DHCP服务器自动分配IP 地址给网络中的终端设备,简化了IP地址的管理和配置。

3.1.2 网络地址转换(NAT):在一个局域网中使用私有IP地址,通过NAT将私有IP地址映射为公有IP地址,实现与公网的通信。

3.2 路由控制与转发3.2.1 路由器:基于IP地址的路由选择算法,根据数据包的目的IP 地址选择最佳的传输路径,实现数据的转发和路由控制。

3.2.2 路由协议:如OSPF(开放最短路径优先)、BGP(边界网关协议)等,用于路由器之间的通信和网络拓扑的自动发现。

3.3 IP数据传输过程3.3.1 IP分组的封装:将数据分割成多个较小的IP分组,加上IP首部形成完整的分组,以便在网络中传输。

3.3.2 IP分组的转发:根据数据包的目的IP地址进行路由选择,将分组发送到下一个路由器,逐跳传输至目标设备。

3.4 IPv6的应用3.4.1 IPv6的优势:相比IPv4,IPv6拥有更大的地址空间、更好的安全性和自动配置等优势,逐渐成为未来网络的发展趋势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档