基于动态自组织网络的云资源管理系统的设计与实现

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随着移动物联网系统的平台化和日益普及的无人系统的发展,传统的云资源管理系统面临着新的技术需求,即由传统的静态Internet网络架构支持下的中心式资源池管理模式,向面向动态网络结构支持下分布式资源管理模式转变。本文以具备自主控制的无人平台移动网络为研究对象,探索基于动态自组织网络环境下的云资源管理技术的核心难点,即:突破原有逻辑中心式的资源池管理模式,强调以无人平台为资源管理主体的分布式和对等特性,对原有静态已知的网络拓扑架构下的资源调度方法进行改进,既保持原有资源调度能力和接口,又能形成面向由于无人平台移动性造成动态网络拓扑和传输能力动态变化的分布式资源信息共享与跨节点动态管理。基于以上需求分析,本文设计并实现基于动态网络环境约束下的移动云资源管理系统,通过分布式、扁平化的资源调度方法研究,实现无人平台间高效的分布式资源信息同步与共享机制,形成无人平台对于跨平台资源请求的快速响应能力。首先,云资源管理系统实现了对动态网络环境的监测,通过邻居发现、动态网络拓扑维护、多跳等手段实现了自组与自愈的网络。在此基础上形成了邻接平台的本地分布式资源树目录表示,通过跨平台资源服务方法最终形成面向不同服务质量的网络资源池视图。其次,云资源管理系统实现了资源数据跨域互操作能力,通过跨平台资源请求与响应、跨平台资源订阅与通知,完成跨平台资源间相互调用。云资源管理系统可以通过资源融合服务,对相似或相关的资源进行融合,减少无人平台对于冗余数据的传输。在此基础上,通过资源数据的分发规划服务,依据资源的优先级,在带宽有限的条件下,实现关键数据的优先传输。最后,本文在无人车分布式协同感知的场景下建立仿真验证系统,实现了无人车之间的跨平台动态资源管理与主动式信息共享,验证了本文提出的云资源管理系统设计的可行性与有效性。
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