带式输送机监测平台的数据传输负载均衡技术开发

来源 :天津职业技术师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyff1985
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传统带式输送机监测方式是技术人员凭借个人工作经验,通过敲打、触摸,观察等方式完成对带式输送机的电子设备、驱动装置、托锟的检查。当前带式输送机正朝着智能化、集成化和自动化的方向发展,并且衍生出一种远程监测平台。该平台具有设备的实时监测功能,可以保存设备产生的历史数据,便于后期对设备进行数据分析。随着工业发展的速度愈来愈快,监测平台需要对大量带式输送机运行状况进行实时监控并且将实时数据传输至后台。本文利用软件定义网络(Software Defined Network,SDN)在数据网络中集中控制和实时收集链路状态信息等特征,将SDN与带式输送机监测平台的数据传输相结合,提出一种有效的带式输送机监测平台数据传输负载均衡技术。本文选用Ryu控制器作为SDN控制层的控制器,在其上设计并实现了4个负载均衡模块:拓扑构造模块,资源监测模块,ACOPSA(Ant Colony Optimization Pheromone Standard Algorithm)算法模块,流表导入模块。本文负载均衡技术主要运行过程为:首先,拓扑构造模块与资源监测模块利用SDN控制平面与底层网络周期性的信息交互这一特性,获取整个网络的拓扑结构信息,并计算网络中时延、丢包率和带宽等参数;其次,ACOPSA算法模块根据前两个模块获取的信息做出最优传输路径的判断;最后,流表导入模块将ACOPSA算法模块选出的最优路径进行封装下发并完成数据流的相应处理。该技术可充分利用SDN控制器实时获取网络的状态信息,对链路进行动态平衡,快速甄别出有利于数据传输负载均衡的最优路径,进而实现链路负载均衡。根据上述方法,本文进行实验仿真,将ECMP算法、FSEM算法以及本文基于ACOPSA算法的负载均衡技术先后部署在Ryu控制器中,在Mininet网络仿真平台上构建胖树拓扑并且与Ryu控制器相连接,模拟带式输送机监测平台的网络环境,进行多组仿真实验。最后统计和对比各算法在不同流量负载情况下,平均链路利用率、平均吞吐量和平均传输时延这三个网络性能指标的变化情况。结果表明,本文的负载均衡技术在降低传输时延和提高带式输送机监测平台的数据传输等方面拥有较好效果,有助于带式输送机在实际生产中与监测平台间的数据实时传输。
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