計(jì)算轉(zhuǎn)移代理服務(wù)器和路由選擇組合算法.pdf

1、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad Hoc)是一種新型無線網(wǎng)絡(luò),其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要是帶有無線收發(fā)裝置的移動(dòng)設(shè)備。Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)具有多跳、自組織、無中心、不需要固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、動(dòng)態(tài)拓?fù)涞忍攸c(diǎn)。Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)也有一些缺點(diǎn),比如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力較差、帶寬受限、安全性能差等。
　　Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備是智能手機(jī)、PDA、平板電腦等便攜移動(dòng)數(shù)字設(shè)備。隨著技術(shù)的發(fā)展,這一類設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛,所運(yùn)行的程序、需要實(shí)現(xiàn)的功能越來越

2、復(fù)雜,這些程序、功能對(duì)移動(dòng)設(shè)備本身計(jì)算能力的要求也越來越大。但是移動(dòng)設(shè)備本身的計(jì)算資源極其有限,這就產(chǎn)生了巨大的計(jì)算能力需求與有限的計(jì)算資源之間的矛盾。這一矛盾損害了用戶體驗(yàn),打擊了用戶購買產(chǎn)品和服務(wù)的積極性,嚴(yán)重限制了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及和發(fā)展,無論對(duì)科技發(fā)展還是市場(chǎng)培育都具有非常負(fù)面的影響。
　　雖然移動(dòng)設(shè)備本身的計(jì)算資源有限,但是在同一Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中可能存在計(jì)算資源有較大冗余的節(jié)點(diǎn),比如個(gè)人電腦,甚至有可能在

3、這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有服務(wù)商提供的服務(wù)器。因此,如果能夠?qū)⒁苿?dòng)設(shè)備上的對(duì)計(jì)算資源需求較高的計(jì)算轉(zhuǎn)移到高性能的計(jì)算設(shè)備上,將很好的解決移動(dòng)設(shè)備計(jì)算資源與計(jì)算需求之間的矛盾。
　　計(jì)算轉(zhuǎn)移需要解決的首要問題是發(fā)現(xiàn)、選擇合適的代理服務(wù)器和選擇、維護(hù)從移動(dòng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)到代理服務(wù)器的合適的路由。
　　現(xiàn)有的代理服務(wù)器和路由選擇算法并不能適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自組織、無中心、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多變的特點(diǎn)?，F(xiàn)有服務(wù)器選擇算法多是針對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的,因?yàn)橛芯€

4、網(wǎng)絡(luò)基本上不存在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁改變的情況,所以這些算法沒有考慮路由的選擇和維護(hù)問題,因此在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多變的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生大量控制信息,產(chǎn)生過大的通信負(fù)載。雖然有些算法針對(duì)Ad Hoc環(huán)境做了一些改進(jìn),但是因?yàn)椴皇轻槍?duì)計(jì)算轉(zhuǎn)移進(jìn)行的改進(jìn),所以沒有考慮服務(wù)器本身的計(jì)算能力問題,在計(jì)算轉(zhuǎn)移應(yīng)用中也不具有效率優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)有的路由選擇和維護(hù)算法同樣具有類似的局限性:或者會(huì)在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多變的情況下產(chǎn)生過多路由維護(hù)信息,占用寶貴的帶寬等

5、資源,或者需要臨時(shí)構(gòu)造路由表,無法適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特殊性。
　　本文分析了計(jì)算轉(zhuǎn)移的思路、流程和現(xiàn)有的關(guān)于計(jì)算轉(zhuǎn)移代理服務(wù)器、路由選擇算法的研究成果,借鑒組合設(shè)計(jì)思想,歸納出Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計(jì)算轉(zhuǎn)移的路由和代理服務(wù)器選擇算法的三個(gè)原則:跨層、通用性和組合選擇。根據(jù)對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)計(jì)算轉(zhuǎn)移的過程和相關(guān)因素的研究分析,建立了一個(gè)針對(duì)計(jì)算轉(zhuǎn)移中代理服務(wù)器和路由選擇的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種最優(yōu)化的路由和代理服務(wù)

6、器組合選擇算法IRSS(Integrated Routingand Surrogate Selection--IRSS)。IRSS算法綜合考慮代理服務(wù)器的計(jì)算資源和路由的高效性、穩(wěn)定性,解決了現(xiàn)有算法無法適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不能適應(yīng)計(jì)算轉(zhuǎn)移這一特殊過程需求的問題,在計(jì)算復(fù)雜度增加幅度不大的情況下獲得了較大的總體效率提升。
　　理論計(jì)算和仿真實(shí)驗(yàn)表明,使用IRSS算法得到的代理服務(wù)器-路徑對(duì)穩(wěn)定高效,完成應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)間最短