分布式網絡信息系統(tǒng)的構建與性能改進.pdf

1、隨著信息社會的發(fā)展,人們對信息的需求量及信息的獲取方式有著越來越高的要求,各種網絡信息系統(tǒng)也應運而生。本文研究的網絡信息系統(tǒng)包括信息采集、傳輸及處理三大部分。提高信息系統(tǒng)的吞吐率并保證信息的傳輸質量具有重要的研究意義和應用價值。
　　 在網絡信息系統(tǒng)中,負責信息采集及傳輸?shù)耐ǔＪ怯蓚鞲衅鞴?jié)點組成的無線Ad Hoc網絡。為了將前端傳感器節(jié)點收集的信息更多、更快地傳回后臺數(shù)據中心,由傳感器節(jié)點構成的無線 Ad Hoc網絡的總吞吐率亟

2、需改進。在無線網絡中,節(jié)點的傳輸受多個傳輸參數(shù)(例如,載波偵聽閾值,傳輸速率等)影響。本文分析了各傳輸參數(shù)對單個節(jié)點及整個網絡吞吐率的影響,給出了一個優(yōu)化網絡總吞吐率的模型,提出了一種啟發(fā)式的參數(shù)調整算法。各節(jié)點可以根據參數(shù)調整算法分布式地、動態(tài)地調整自己的傳輸參數(shù),從而在保證自身吞吐率的同時,提高整個網絡吞吐率。
　　 除了信息系統(tǒng)前后端之間的通信,在系統(tǒng)內部各子網絡內的信息共享也越來越多。共享的信息已經由單純的文本信息擴展到

3、語音、視頻等多種類型。本文研究了無線Ad Hoc網絡中視頻、音頻等實時業(yè)務流的服務質量保證問題,提出了兩種基于節(jié)點的準入控制機制。一種工作在單速率的Ad Hoc網絡中,并以兩跳干擾模型作為判斷節(jié)點干擾的條件；另一種則工作在鏈路速率動態(tài)可調的無線網絡,以物理干擾模型作為判斷節(jié)點干擾的條件。兩種準入控制機制都充分考慮鏈路發(fā)送節(jié)點處各節(jié)點對信道的競爭使用以及接收節(jié)點處所受的干擾情況,從而在充分利用網絡帶寬資源的前提下,保證了所有準入數(shù)據流的傳

4、輸質量。
　　 網絡信息系統(tǒng)后端的數(shù)據中心主要負責信息的計算與處理。隨著所需處理信息量的增大,業(yè)務請求通常被分配到多個服務器上同時進行處理。為各服務器提供快速可靠的通信路徑是數(shù)據中心要解決的首要問題。本文通過引入隨機圖理論,提出了一種大規(guī)模數(shù)據中心中網絡連接的新方法。該方法使得數(shù)據中心能夠隨著業(yè)務需求量的增加而動態(tài)擴展；并且新的網絡架構能夠提供較高的網絡吞吐率和容錯性。在此網絡架構的基礎上,本文還提出了一種路由選擇及修復機制。新