基于无线Mesh网络的数据存储技术的研究

论文摘要

无线Mesh网络(WMN)由于融合了WLAN和Ad Hoc网络的优点,近年来取得了飞速的发展。随着WMN规模的扩大和数据传输需求的增加,如何有效地存储和管理无线Mesh网络上的数据已经成为一个重要的问题。由于WMN上的终端节点具有移动和自组织的特性,并且终端节点到WMN骨干网接入点的传输容易受到外界影响和干扰而变得不稳定,当前应用于其他无线网络的数据存储和数据管理方法并不能适用于WMN环境。因此有必要提出新的针对WMN环境的高效数据存储和管理方法,以有效地降低网络通信开销和数据查询延迟。首先,本文给出了无线Mesh网络环境下的数据存储和分发策略,基于这些策略,终端用户节点产生的数据将有效地被分布存储到网络中,从而降低了因为终端节点的移动和链路失效带来的影响。针对两种不同的网络存储环境—基于骨干网节点的数据存储和借助终端节点的数据存储,本文将存储模型分为单生产者对单消费者、单生产者对多消费者、多生产者对单消费者、以及多生产者对多消费者四种模型,在这四种模型下,分别给出了一系列有效的数据存储和分发策略。其次,本文进行了大量的实验以验证给出的数据存储策略的性能。实验结果表明,本文给出的存储策略能有效减少传输开销和通信延迟。最后,本文实现了无线Mesh网络环境下的一个分布式存储原型系统,针对该系统对影响存储算法的主要性能指标进行了测试和评估。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 无线Mesh 网络概述
• 1.2.1 无线Mesh 网络的概念
• 1.2.2 无线Mesh 网络与WLAN、Ad Hoc 网络的主要区别
• 1.2.3 无线Mesh 网络的结构
• 1.2.4 无线Mesh 网络的特点
• 1.2.5 无线Mesh 网络的优势
• 1.2.6 无线Mesh 网络面临的问题
• 1.3 无线 Mesh 网络数据存储技术
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 本文贡献
• 1.6 论文结构
• 第2章 预备知识
• 2.1 斯坦纳树
• 2.2 数据存储代价模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于骨干网的以数据为中心的存储算法
• 3.1 相关工作
• 3.2 WMN 中数据存储的基本模型
• 3.3 基于骨干网的数据存储
• 3.3.1 单生产者对单消费者模型
• 3.3.2 单生产者对多消费者模型
• 3.3.3 多生产者对多消费者模型
• 3.4 基于骨干网的数据存储的实验结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 借助终端节点的以数据为中心的存储算法
• 4.1 借助终端节点的数据存储
• 4.1.1 单生产者对单消费者模型
• 4.1.2 多生产者对单消费者模型
• 4.1.3 多生产者对多消费者模型
• 4.2 数据存储算法描述
• 4.3 借助终端节点的数据存储的实验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 无线Mesh 网络数据存储原型系统
• 5.1 系统架构
• 5.2 系统各模块功能
• 5.2.1 数据管理模块
• 5.2.2 查询变换模块
• 5.2.3 索引管理模块
• 5.2.4 路由和负载控制模块
• 5.3 系统性能测试
• 5.4 系统性能评估
• 5.5 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢