無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)研究

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1、未經(jīng)本論文作者的書(shū)面授權(quán)，依法收存和保管本論文書(shū)面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，巧不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博±學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的碩±學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)Ｉ到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。

2、學(xué)位論文作者簽名；若公日期：年＾月Ｕ日如／｜＾無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)研究ResearchontheTechnologiesforLoadBalancinginWirelessMeshNetworks作者姓名：張春飛專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究方向：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)教師：房至一教授學(xué)位類別：工學(xué)博士培養(yǎng)單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院論文答辯日期：2016年6月6日授予學(xué)位日期：2016年月日答辯委員會(huì)組成：姓名職稱工作單位主席鄭斯清教授美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校委員周東岱教授東北師范大學(xué)委員房至一教授吉林大學(xué)委員歐陽(yáng)丹彤教授吉林大學(xué)委員左萬(wàn)利教授吉林大學(xué)委員王生生教授吉林大學(xué)提要作為

3、下一代重要的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)得到了快速的發(fā)展。然而，隨著無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們開(kāi)始對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的性能和網(wǎng)絡(luò)安全性提出了越來(lái)越高的要求，逐漸成為國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和廣大學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。負(fù)載均衡技術(shù)是提升無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)吞吐量和QoS性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡既包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡也包括Mesh路由器間的負(fù)載均衡，以及入侵檢測(cè)系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)間的流量負(fù)載均衡。因此本文以優(yōu)化、提升無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的性能為目標(biāo)，以無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡技術(shù)為主線，分別從無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)部署、路由協(xié)議和入侵檢測(cè)系統(tǒng)三個(gè)方

4、面展開(kāi)相應(yīng)的研究工作。針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡問(wèn)題，本文將數(shù)據(jù)空間聚類思想和遺傳算法引入網(wǎng)關(guān)部署過(guò)程中，分別從無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)階段和運(yùn)行階段對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)部署策略進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，分別提出了基于數(shù)據(jù)空間聚類的網(wǎng)關(guān)部署算法和基于遺傳算法的網(wǎng)關(guān)部署優(yōu)化策略。針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由器間的負(fù)載均衡問(wèn)題，本文研究了實(shí)現(xiàn)Mesh路由器間流量負(fù)載均衡的分層混合路由協(xié)議，不同的分層采用不同的路由方式，并將節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值作為路由判據(jù)，以此適應(yīng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并能充分發(fā)揮各種路由方式的優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的負(fù)載均衡問(wèn)題，本文分別從入侵檢測(cè)系統(tǒng)的模型設(shè)

5、計(jì)和入侵檢測(cè)系統(tǒng)的分布式架構(gòu)兩方面著手，提出了基于支持向量機(jī)的入侵檢測(cè)模型和基于檢測(cè)點(diǎn)流量負(fù)載均衡的分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)。從提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度和實(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)點(diǎn)間的流量負(fù)載均衡兩個(gè)方面展開(kāi)研究，以此來(lái)解決現(xiàn)有檢測(cè)系統(tǒng)樣本訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)精度低和檢測(cè)節(jié)點(diǎn)間負(fù)載失衡的問(wèn)題，從而提升無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的效率。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了上述幾個(gè)算法的正確性及有效性，能夠有效地從整體上提高無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的性能。摘要摘要無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)研究近年來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外眾多科研機(jī)構(gòu)和研究學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注。無(wú)線

6、Mesh網(wǎng)絡(luò)繼承了無(wú)線局域網(wǎng)和移動(dòng)自組織網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，具有自組織、自愈合、多跳和支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特性。因此被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景中。然而，隨著無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，如何有效地提升網(wǎng)絡(luò)的性能及保障網(wǎng)絡(luò)的安全等問(wèn)題也逐漸成為了人們研究的熱點(diǎn)。特殊的體系結(jié)構(gòu)，決定了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡技術(shù)是影響其吞吐量和整體性能提高的關(guān)鍵所在，因此也成為目前研究的重點(diǎn)內(nèi)容。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有天然的層次結(jié)構(gòu)，既具有相對(duì)靜止且能量不受限的無(wú)線骨干層，由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和Mesh路由器節(jié)點(diǎn)組成，同時(shí)還具有移動(dòng)性強(qiáng)且能量和計(jì)算能力受限的Mesh客戶端節(jié)點(diǎn)。因此針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡問(wèn)題應(yīng)綜合從多個(gè)

7、方面加以研究，既要考慮網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡也要考慮到Mesh路由器節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載均衡問(wèn)題。同時(shí)，由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)同其他類型網(wǎng)絡(luò)一樣，時(shí)刻面臨著來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的各種威脅，因此作為一種主動(dòng)的防御手段，入侵檢測(cè)技術(shù)也是其研究過(guò)程中不可分割的一部分，如何在提高系統(tǒng)檢測(cè)精度的同時(shí)，能夠均衡各檢測(cè)點(diǎn)間的流量負(fù)載對(duì)于提升系統(tǒng)的整體效率也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究