基于SDN的矿山边缘智能网关相关策略研究

作     者：李祎宸 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵小虎

授予年度：2020年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：SDN 多臂赌博机算法 路径优化 Mininet 

摘      要：随着物联网,云计算等技术在煤矿工业的蓬勃发展,相关的网络技术也在不断创新。但是,煤矿传统网络却存在着很多的不足。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的出现为解决煤矿井下数据的传输与处理提供了新的思路,SDN利用分层的思想,将数据与控制相分离,通过集中控制方式,控制网络流量的转发与优化。由于SDN的这些优势,本文通过对边缘智能网关选择算法、链路传输优化进行了改进,以满足井下的需求。本文首先简要介绍了SDN的背景与相关技术、现有网关选择算法和链路传输优化技术,分析了现有算法存在的优缺点。第三章针对矿山网络无法感知网络状态信息和网络拓扑,不能很好的完成对于智能网关的选择,影响使用服务时的体验,因此通过多臂赌博机算法,本文提出了一种基于SDN的边缘智能网关选择算法,完成边缘智能网关的选择。第四章针对目前矿山井下存在数据传输过程难以控制,实时性难以保证,极易出现链路负载过高导致阻塞的问题,提出了一种数据传输的动态调度算法,此算法通过对全局拓扑的感知和收集的链路信息,完成对最优路径的选择。最后,本文采用Mininet仿真软件进行仿真,实验结果表明,在对边缘智能网关选择算法的仿真中,无论是在平均响应时间,还是在奖励分数上,均有了更好的效果;在对链路数据传输问题的研究上,本文方法与传统方法相比,在时延、丢包率、负载率等方面上更有优势。本论文有图26幅,表6张,参考文献73篇