軟件定義網(wǎng)絡與服務關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軟件定義網(wǎng)絡作為一種新型網(wǎng)絡創(chuàng)新架構(gòu)，采用顛覆性思維對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行了全新定義，旨在解決日益復雜的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互需求問題，是當前計算機網(wǎng)絡領(lǐng)域的研究熱點，具有非常高的研究價值。其利用南北向接口定義的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡中控制層面、數(shù)據(jù)層面和應用層面的剝離，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與控制的解耦，采用軟件定義的方式對網(wǎng)絡進行靈活的控制與管理，優(yōu)化并提升網(wǎng)絡性能。論文探索將軟件定義網(wǎng)絡思想應用于健康醫(yī)療及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域所涉及的相關(guān)理論與技術(shù)難點。具體包括軟件定義健康醫(yī)療網(wǎng)

2、絡、軟件定義物聯(lián)網(wǎng)及其半實物仿真、軟件定義個性化推薦以及軟件定義數(shù)據(jù)命名網(wǎng)絡中的緩存機制。
　　在軟件定義健康醫(yī)療網(wǎng)絡方面，首次提出軟件定義健康醫(yī)療網(wǎng)絡系統(tǒng)架構(gòu)。在分析基于現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療服務所存在的問題與局限的基礎(chǔ)上，提出以智慧醫(yī)療監(jiān)護為導向的軟件定義醫(yī)療網(wǎng)絡（Software Defined Healthcare Network,SDHN），SDHN的架構(gòu)由物理層、控制層和應用層組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化管理，定義出統(tǒng)一的應用

3、API以屏蔽業(yè)務接入的復雜性。研究了SDHN架構(gòu)的服務模式、存在的問題及可能的解決方案，通過搭建測試平臺和典型的醫(yī)療健康應用實例驗證了SDHN架構(gòu)的服務質(zhì)量。
　　在軟件定義物聯(lián)網(wǎng)及其半實物仿真方面，引入SDN的思想對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network,WSN）框架進行重新定義，提出了SD-WSN以克服基于WSN和云數(shù)據(jù)中心的物聯(lián)網(wǎng)方案的局限性，對SD-WSN架構(gòu)的南北向接口設(shè)計進行詳細介紹，提出

4、結(jié)合真實WSN網(wǎng)絡與仿真網(wǎng)絡的半實物仿真物聯(lián)網(wǎng)方案，基于醫(yī)療健康應用建立仿真實驗，通過對比SD-WSN框架的核心技術(shù)指標，驗證其先進性。
　　在軟件定義大型電子商務個性化推薦方面，提出一種軟件定義個性化推薦系統(tǒng)架構(gòu)（Software Defined Persionalized Recommendation,SD-PR），在此基礎(chǔ)上設(shè)計一種新的平滑與融合方案(Collaborative Filtering using Smoothi

5、ng and Fusion,CFSF)的推薦算法，該算法可以很好地解決實時性與精確度的矛盾，并實現(xiàn)實時的個性化推薦。將CFSF算法同現(xiàn)有主流的算法進行了對比，實驗結(jié)果表明CFSF在可擴展性、實時性和精確度方面的優(yōu)越性。
　　在軟件定義數(shù)據(jù)命名網(wǎng)絡中緩存機制方面，研究了以內(nèi)容緩存為核心的數(shù)據(jù)命名網(wǎng)絡(Named Data Networking,NDN)現(xiàn)有各種架構(gòu)設(shè)計在緩存管理策略上的缺陷，結(jié)合SDN在網(wǎng)絡管理上的靈活性，在NDN中