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舰船网络一体化设计方法研究及性能仿真
| 论文题名： | 舰船网络一体化设计方法研究及性能仿真 |
| 关键词： | 舰艇;网络一体化设计;性能仿真;流量负载 |
| 摘要： | 在信息技术的推动下，舰船设备信息化、智能化程度不断提高，局域网应用范围逐步扩大，而现有舰船的通信网、平台网（油、机、电）和作战系统网采用独立的网络架构，分别满足数据、视频、语音等信息的传输需要。由于三网彼此独立，具有不同运行、支撑、管理和维护体系，因而增加了安装、管理、维护的复杂性。为了使现有的数据、视频和语音等业务都能高效地集成为一体，研究并建立一个新型的综合业务网络，对于实现信息的统一传输具有现实意义。 首先，本文针对某型舰艇的网络一体化设计的需求进行论述，并对现有舰船的通信网、平台网和作战网的组成和功能进行了详细的介绍。在此基础上，对舰船网络一体化设计方法中的关键技术——虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)和流量控制技术进行了详细的研究。 其次，针对目前舰船设计三网独立、维护成本高的缺点，本文提出了一种基于VPN和VLAN结合的开放式、层次式一体化设计方案。该方案采用VLAN技术对不同功能子网进行划分，再利用VPN技术进行子网资源限制与分配。既满足三网功能相对独立，又实现网络资源高效调配。同时满足舰船的各个子网（通信、平台和作战）通过双冗余的方式接入到核心网交换机的需求。该方案较现有架构具有拓扑灵活，网络服务质量高的优点。 再次，针对在一体化网络设计方案中骨干节点在多源多汇网络中流量负载不平衡问题，本文提出了一种新的多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)流量控制算法。该算法不仅实现全局流量最大化，且与传统算法相比流量负载具有更优平衡性。仿真结果表明，该算法很好的解决了三网一体化设计中骨干交换节点上各子网负载均衡问题。 最后，本文利用离散事件仿真平台VRNET，对该方法搭建数值仿真平台，对发送比特数、发包数、吞吐量、端对端时延等性能指标进行了仿真评估。仿真结果表明，该设计方案可实现综合业务网络一体化设计，满足性能指标要求。 |
| 作者： | 师鹏宇 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 窦峥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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