【摘 要】
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随着物联网的不断广泛应用,窄带物联网以其低功耗、覆盖广、低成本的优势日益受到关注。随着物联网中节点数目不断增加,物联网传输系统面对的并发压力愈加严峻,为解决上述问题,本文研究了面向窄带物联网的并发技术,主要工作如下:首先,本文分析了 CoAP协议的传输机制,针对并发请求不断增长引起的网络拥塞问题,研究了物联网的业务数据增长对服务器造成的并发压力。总结了窄带物联网技术、拥塞控制方法和负载均衡方法,为
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随着物联网的不断广泛应用,窄带物联网以其低功耗、覆盖广、低成本的优势日益受到关注。随着物联网中节点数目不断增加,物联网传输系统面对的并发压力愈加严峻,为解决上述问题,本文研究了面向窄带物联网的并发技术,主要工作如下:首先,本文分析了 CoAP协议的传输机制,针对并发请求不断增长引起的网络拥塞问题,研究了物联网的业务数据增长对服务器造成的并发压力。总结了窄带物联网技术、拥塞控制方法和负载均衡方法,为进一步提升网络并发性能奠定技术基础。其次,针对CoAP选择随机值作为重传超时时间,缺乏动态调节能力的问题,分析了 CoAP高级拥塞控制方案CoCoA,并通过RTO估计器、可变回退因子VBF和RTO老化三种机制调整RTO,提升了CoAP的拥塞控制机制的自适应性。再次,针对CoCoA无法根据RTT估计值动态调节网络拥塞的问题,提出了重传次数加入CoAP报文的可选字段获取到准确RTT,避免了重传后ACK报文的模糊性,提升了 CoCoA的动态调节能力。同时,提出了一种窗口动态调整算法提升物联网系统吞吐量,并根据物联网设备的优先级调节不同数据的RTO更新机制,保证重要数据优先传输。实验证明所提方案提升了系统吞吐量和网络拥塞的处理能力。最后,针对物联网系统定时上报业务数据导致系统短时间承担巨大访问压力的问题,设计了一种高可用动态负载均衡系统。负载均衡服务器根据各个节点的负载信息动态分配请求,避免增加服务器造成的资源浪费,并通过虚拟路由冗余协议广播心跳实现故障时主备切换,提升负载均衡系统的可靠性。
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