طراحی الگوریتم های تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در شبکه های داده
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 308
طراحی الگوریتم های تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در شبکه های داده
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 308 صفحه
چکیده:
هدف از انجام این رساله، ایجاد بهبود در نحوة عملکرد الگوریتم های تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در شبکه های داده می باشد. الگوریتم تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در ابتدا توسط دکتر گلستانی مطرح گردید. سپس Kelly نشان داد که میتوان مسئله تخصیص نرخ بهینه را به دو زیر مسئله ساده تر تبدیل کرد که یکی توسط شبکه و دیگری توسط کاربرها حل میشود و نشان داد که مسئله شبکه در حقیقت، مسئله تخصیص نرخ با معیار عدالت تناسبی می باشد و دارای مزایای بسیاری از جمله شباهت با الگوریتم کنترل ازدحام در TCP/IP (روش AIMD ) می باشد و همچنین پایداری و همگرائی الگوریتم را بفرم ریاضی نشان داد. ولی در عین حال الگوریتم Kelly دارای برخی محدودیتها نیز می باشد که از آن جمله می توان به مشکل گسترش پذیری(Scalability) و سرعت همگرائی کم و سربارهای محاسباتی زیاد اشاره کرد. در این رساله، به معرفی دو الگوریتم سلسله مراتبی، یک الگوریتم فازی و یک الگوریتم ترکیبی فازی- سلسله مراتبی با هدف برطرف کردن نقائص فوق الذکر میپردازیم تا ضمن برقراری عدالت تناسبی به روشهای تخصیص نرخ با سرعت های همگرائی بالاتر دست یابند. ضمناً بررسی ریاضی پایداری الگوریتمهای مطرح شده، بررسی رفتار الگوریتمهای سلسله مراتبی در حضور ترافیک زمینه با نرخ متغیر، و بررسی پدیدة ورود و خروج کاربرها به سیستم از دیگر مواردی می باشندکه در این رساله مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب. هشت
چکیده..۱
فصل اول : مقدمه
۱-۱ مقدمه .۲
۱-۳ تبیین موضوع..۵
۱-۲ ترتیب ارائه مطالب..۶
فصل دوم : بررسی مفهوم کیفیت سرویس در شبکه های داده
۲-۱ مقدمه۷
۲-۲ مکانیسم های موجود در شبکه برای ایجاد QoS ..8
۲-۳ روش های صف بندی با کار مداوم.۹
۲-۳-۱ روش صف بندی ..۱۰
۲-۳-۲ روش صف بندی با اولویت مطلق۱۰
۲-۳-۳ روش .۱۱
۲-۳-۴ روش صف بندی ..12
۲-۳-۵ روش ..۱۳
۲-۳-۶ روش عملی صف بندی عادلانه .۱۳
۲-۳-۷ روش ..۱۳
۲-۳-۸ روش ..۱۴
۲-۳-۹ روش بهبود یافته ۱۵
۲-۳-۱۰ روش صف بندی عادلانه وزن دهی شده (WFQ) 15
۲-۳-۱۱ روش ..۱۵
۲-۳-۱۲ روش های Delay-EDD و ..۱۶
۲-۴ روش های صف بندی با کار غیر مداوم ۱۷
۲-۴-۱ روش ..18
۲-۴-۲ روش .۱۸
۲-۵ روشهای استفاده شده برای حذف کردن بسته ها .۱۸
۲-۵-۱ ۱۹
۲-۵-۲ ۱۹
۲-۵-۳ ۱۹
۲-۶ انواع کلاسهای سرویس در شبکه های داده ..۲۰
۲-۷ سرویس های مجتمع ..۲۱
۲-۹ سرویس های تفکیک شده ۲۴
۲-۱۰ نتیجه گیری ..۲۵
فصل سوم:کنترل نرخ و مفهوم عدالت در شبکه های داده
۳-۱ مقدمه۲۶
۳-۲ مفهوم کنترل نرخ و اهداف آن.. .۲۷
۳-۲-۱ روشهای بر اساس پنجره ..۲۷
۳-۲-۲ روشهای بر اساس نرخ ..۲۸
۳-۳ تقسیم بندی ترافیک های موجود در سطح شبکه .۲۹
۳-۴ مفهوم عدالت در تخصیص نرخ در شبکه های داده ۳۱
۳-۴-۱ مدل شبکه .۳۲
۳-۴-۲ معیار عدالت حداکثر- حداقل.۳۳
۳-۴-۳ معیار عدالت تناسبی ..۳۴
۳-۴-۴ معیار عدالت حداقل تأخیر بالقوه ..۳۶
۳-۴-۵ تخصیص پهنای باند وزن دهی شده ۳۶
۳-۴-۶ معیار عدالت تناسبی .۳۷
۳-۵ نتیجه گیری .۳۸
فصل چهارم: بررسی روشهای تخصیص نرخ بهینه به کاربرهای سطح شبکه براساس دیدگاه جریان سیال
۴-۱ مقدمه۳۹
۴-۲ طرح مسئله کنترل نرخ بصورت یک مسئله بهینه سازی عمومی..۴۲
۴-۲-۱ الگوریتم گسترده و تکرری برای پاسخ۴۵
۴-۳ کنترل نرخ در شبکه های کامپیوتری با استفاده ازمفهوم هزینه ۴۶
۴-۳-۱ الگوریتم Kelly برای حل مسئله شبکه..۴۹
۴-۳-۲ الگوریتم Kelly برای حل مسئله کاربر .۵۰
۴-۳-۳ بررسی پایداری سراسری الگوریتم ها ..۵۰
۴-۳-۴ سرعت همگرائی .۵۱
۴-۳-۵ تأخیرهای زمانی .۵۲
۴-۳-۶ تطبیق کاربرها ۵۴
۴-۳-۷ بهینه سازی همزمان مسیر و نرخ کاربرها۵۵
۴-۳-۸ بررسی مسئله ورود و خروج کاربرها در سیستم ..۵۷
۴-۴ نتیجه گیری۶۰
فصل پنجم : روشهائی برای حل مسائل بهینه سازی محدب مقید
۵-۱ مقدمه ۶۱
۵-۲ بهینه سازی محدب مقید .۶۲
۵-۲-۱ روش تصویر گرادیان ..۶۳
۵-۲-۲ الگوریتمهای تصویر گرادیان وزن دهی شده و نیوتن ..۶۵
۵-۲-۳ بررسی همگرائی با استفاده از روش شیب ۶۶
۵-۲-۴ لم شیب ..۶۷
۵-۲-۵ مفهوم سرعت همگرائی و مقایسة سرعت همگرائی الگوریتم ها ..۶۸
۵-۲-۶ روش لاگرانژ ۷۰
۵-۲-۷ روش تابع جریمه .۷۱
۵-۲-۸ روش تابع سد .۷۱
۵-۳ نتیجه گیری۷۲
فصل ششم : طراحی و پیشنهاد الگوریتمهای تخصیص نرخ بهینه بهبود یافته
۶-۱ مقدمه ..۷۳
۶-۲ معیار عدالت تناسبی .۷۴
۶-۳ الگوریتمهای پیشنهادی .۷۶
۶-۳-۱ الگوریتم I 82
۶-۳-۲ الگوریتم II ..84
۶-۳-۳ الگوریتم III ..96
۶-۳-۴ الگوریتم IV ..100
۶-۴ پایداری الگوریتم های با عدالت تناسبی در حضور تأخیر زمانی ..۱۰۲
۶-۵ نتیجه گیری.۱۱۸
فصل هفتم : شبیه سازی کامپیوتری
۷-۱ مقدمه ۱۱۹
۷-۲ مقایسة الگوریتم های I الی IV با الگوریتمهای متعارف ..119
۷-۲-۱ مثال اول ..۱۲۰
۷-۲-۲ مثال دوم ۱۲۹
۷-۲-۳ مثال سوم .۱۴۰
۷-۲-۴ مثال چهارم ۱۵۱
۷-۲-۵ مثال پنجم (بررسی اثر متقابل گلوگاه ها).۱۵۸
۷-۳ شبیه سازی ورود و خروج کاربرها .۱۶۱
۷-۴ شبیه سازی معیارهای عدالت دیگر در الگوریتم فازی ..۱۶۵
۷-۵ شبیه سازی واقعه گسسته.۱۶۶
7-5-1 بخش اول۱۶۸
7-5-2 بخش دوم.۱۷۷
7-5-3 شبیه سازی الگوریتم سلسله مراتبی II در حضور ترافیک زمینه ۱۷۸
7-5-4 مقایسه الگوریتم فازی با Kelly179
۷-۶ نتیجه گیری..۱۷۹
فصل هشتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
۸-۱ نتیجه گیری ۱۸۱
۸-۲ پیشنهادات ۱۸۴
فهرست علائم اختصاری .۱۸۶
مراجع .۱۸۸
پیوستها
الف-ن) شکلهای تکمیلی مربوط به شبیه سازی کامپیوتری. . CD ضمیمه
س) برخی برنامه های کامپیوتری مورد استفاده در شبیه سازی CD ضمیمه
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.