基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)QoS的研究.pdf

1、隨著Internet的迅速發(fā)展，需要更好網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也越來越多，比如網(wǎng)絡(luò)電話、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等。目前因特網(wǎng)只能提供“盡力而為”的服務(wù)，而不能為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供其所需的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。為了在因特網(wǎng)上提供QoS，目前已提出了多種解決方案，如綜合服務(wù)、區(qū)分服務(wù)等。但是由于因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)本身的限制，這些方案離真正實(shí)用還有很遠(yuǎn)的距離。 為了滿足不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用各種各樣的QoS要求，本文從體系結(jié)構(gòu)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供QoS支持進(jìn)行了深入研究

2、?；趯哟误w系結(jié)構(gòu)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)在支持QoS方面有許多固有缺陷。雖然目前骨干網(wǎng)上支持QoS的傳輸已經(jīng)具有一定基礎(chǔ)，但是在網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)上支持OoS還面臨著許多問題。 非層次體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)于改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量提供了新的思路。服務(wù)元網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(SUNA)是一種新型的非層次網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。本文從端系統(tǒng)角度對(duì)SUNA的一種具體實(shí)現(xiàn)——基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(SBNS)進(jìn)行了探索，對(duì)如何提供端到端QoS進(jìn)行了深入研究。同時(shí)系統(tǒng)分析了端系統(tǒng)支持

3、QoS的要求，討論了端系統(tǒng)提供QoS的必要條件，然后從資源控制、擁塞控制、處理調(diào)度和流量整形等多方面進(jìn)行了深入研究，并對(duì)相應(yīng)功能服務(wù)元提出了設(shè)計(jì)思想。本文主要作了如下創(chuàng)新性研究工作： 1．提出了在SBNS端系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)QoS的框架。由于不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)QoS有著不同的需求，因此端系統(tǒng)應(yīng)具備協(xié)調(diào)不同QoS需求的能力。本文研究了端系統(tǒng)提供QoS應(yīng)該解決的一般性問題，提出了SBNS端系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)QoS的框架。 2．提出了端系統(tǒng)中一

4、種基于延遲的擁塞控制改進(jìn)算法(EDCA)。EDCA是在端到端DCA擁塞控制算法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文的往返時(shí)延(RTT)構(gòu)成，更加準(zhǔn)確地估計(jì)網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，從而調(diào)節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù)的流量，盡量避免擁塞發(fā)生。 3．對(duì)服務(wù)元調(diào)度進(jìn)行了深入研究，提出了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)的服務(wù)元管理器調(diào)度算法(DAPA)。DAPA算法可以讓端系統(tǒng)中不同類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用獲得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通過合理調(diào)度，對(duì)資源要求高的數(shù)據(jù)流會(huì)優(yōu)先得到服務(wù)。 4．提

5、出了在端系統(tǒng)中一種基于報(bào)文的自適應(yīng)流量整形算法PBATS。PBATS算法針對(duì)SBNS端系統(tǒng)的流量特點(diǎn)，綜合考慮了比特速率和包速率的匹配問題，具有良好的整形效果，顯著提高了網(wǎng)絡(luò)的抗擁塞能力。 5．實(shí)現(xiàn)了SBNS端系統(tǒng)原型，并以此組建了SBNS端系統(tǒng)的QoS測(cè)試床。該平臺(tái)已成功運(yùn)行了多種因特網(wǎng)上流行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。測(cè)試結(jié)果表明，基于SBNS的端系統(tǒng)能夠很好地控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的QoS。最后分析了在現(xiàn)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)此端系統(tǒng)的方法。