无线Mesh网络管理技术的研究

论文摘要

无线Mesh网络是动态自愈合和自配置的多跳网络,具有易于组网、部署成本低、可靠性强等优势,网络中的节点自动建立并保持连接,通过使用具有网关功能的Mesh路由器实现多种异构无线网络的互联。网络管理技术是无线Mesh网络中的关键技术,为无线Mesh网络高效的运行提供可靠保障。无线Mesh网络拓扑结构具有动态组网、多跳传输、站点移动、业务多样等动态特性,导致这类网络的管理尤为复杂。传统的网络管理机制普遍采用静态树状分级管理结构,处于管理体系下层的网络管理实体不具备自治能力,因而不能适应无线Mesh网络的动态特征。本文针对无线Mesh网络的特点,研究适合无线Mesh网络的管理技术,旨在解决传统网络管理模式不适应无线Mesh网络特点的难题。移动代理是近几年兴起的一种计算机技术,具有动态性和智能性的特点,移动代理与无线Mesh网络结合可以解决无线Mesh网络管理的动态性问题,大大提高无线Mesh网络管理系统的智能性、灵活性和可扩展性,克服传统集中式网络管理的局限性,改善无线Mesh网络系统的运行性能。本文以国家863课题所确定的宽带无线网络工程为应用背景,首先分析了无线Mesh网络结构及其网络管理特点,指出了现有的无线网络管理模型与无线Mesh网络运行条件的差异;其次介绍了移动Agent技术,并将其引入到无线Mesh网络管理中;论文在深入分析本课题中的无线Mesh网络工程实现需求后,引入移动Agent构成分布式的动态管理机制,搭建了移动Agent与SNMP相结合的网络管理模型,使之更好的适应了无线Mesh网络环境,进一步提出无线Mesh网络拓扑搜索算法以及管理任务切换算法,解决了无线Mesh网络自身特点所引起的管理难题。论文最后给出了无线Mesh网络故障管理与性能管理系统的软件设计方案,并在IBM Aglet移动代理平台上应用AdventNet SNMP软件开发包实现了基于移动Agent的无线Mesh网络故障管理与性能管理功能,通过网管系统测试验证了本文所设计的移动Agent与SNMP相结合的无线Mesh网络管理体系能够提高无线Mesh网络管理的智能性、灵活性和可扩展性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 无线Mesh 网络管理国内外研究现状
• 1.3 研究内容及要解决的问题
• 1.4 论文的章节安排
• 2 无线 Mesh 网络与网络管理技术概述
• 2.1 无线Mesh 网络
• 2.1.1 无线Mesh 网络结构
• 2.1.2 无线Mesh 网络特点及优势
• 2.1.3 无线Mesh 网络应用领域
• 2.2 网络管理概念与功能
• 2.2.1 网络管理的概念
• 2.2.2 网络管理的功能
• 2.3 无线网络管理
• 2.3.1 几种标准的网络管理协议
• 2.3.2 现有的无线网络管理方案
• 2.3.3 无线Mesh 网络管理难点
• 2.4 本章小结
• 3 移动 Agent 技术及其在网络管理中的应用
• 3.1 移动Agent 技术
• 3.1.1 移动Agent 概念
• 3.1.2 移动Agent 优点
• 3.2 网管中引入移动Agent 的原因
• 3.3 网管环境下移动Agent 的分类
• 3.3.1 “推射”式Agent
• 3.3.2 “弹射”式Agent
• 3.3.3 “巡游”式Agent
• 3.3.4 “协同”式Agent
• 3.4 移动Agent 在网络管理中的应用
• 3.4.1 移动Agent 在性能管理中的应用
• 3.4.2 移动Agent 在故障管理中的应用
• 3.4.3 移动Agent 在配置管理中的应用
• 3.5 本章小结
• 4 基于移动 Agent 的无线 Mesh 网管体系结构和关键技术
• 4.1 课题的提出
• 4.2 网络管理模型设计
• 4.2.1 网络管理模型
• 4.2.2 移动Agent 与SNMP 相结合的网络管理体系结构
• 4.2.3 各个组成部分模块划分
• 4.3 移动Agent 与SNMPAgent 的交互
• 4.4 拓扑搜索
• 4.4.1 无线Mesh 网络拓扑搜索算法思想
• 4.4.2 无线Mesh 网络拓扑搜索算法描述
• 4.4.3 算法复杂度描述
• 4.4.4 仿真结果及分析
• 4.5 域划分算法
• 4.6 管理任务切换机制
• 4.6.1 被管节点迁移原因及切换策略
• 4.6.2 二级管理者切换原因及切换策略
• 4.7 管理结构与ANMP 比较
• 4.8 系统性能分析
• 4.9 本章小结
• 5 基于移动 Agent 的无线 Mesh 网络管理部分工程实现
• 5.1 系统总体设计流程
• 5.1.1 系统总体设计
• 5.1.2 系统流程图
• 5.2 系统各模块实现
• 5.2.1 性能管理模块
• 5.2.2 故障管理模块
• 5.3 系统各部分实现
• 5.3.1 移动代理平台的选择
• 5.3.2 Aglet 平台介绍
• 5.3.3 移动Agent 与SNMP Agent 交互的实现
• 5.3.4 移动Agent 与本地DB 交互的实现
• 5.3.5 移动Agent 实现
• 5.3.6 用户界面实现
• 5.4 网管系统测试
• 5.4.1 网管系统测试环境
• 5.4.2 网管系统运行结果
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士学位期间参加的课题和发表的论文