基于区分服务的队列调度算法研究

论文摘要

随着网络业务的不断增多，传统的IP网络缺乏服务质量（Oos）保证的缺点正日益突出。在这种背景下，IPOos已经成为未来IP网络发展的关键技术。区分服务（Diffserv）体系是目前IPQos研究的主要发展方向，在Diffserv体系下，队列调度是实现Qos控制的核心技术之一。首先，论文深入地研究了Diffserv体系下常用的分组调度算法，并对这些算法进行了分析比较。在此基础上，根据调度算法的性能指标和区分服务的技术标准，给出了一种差值轮询调度（DwRR）的改进算法DwRR+。该调度算法在保证不同业务最低带宽的前提下改善了DwRR算法不能很好满足业务的时延特性的缺点。仿真结果表明DwRR+算法的有效性，在一定程度上保证不同业务的服务质量。其次，针对Ifltemet2研究计划提出的sc．dvenger service（ss）的特点，将所有流划分为ss流和BE流，优先转发BE流。在此基础上，本论文给出了一种实现ss的反比例自适应队列调度算法（IPAwRR）。该算法用滑动时间窗口算法统计活跃流数量，并据此以反比例的规律自适应地调整带宽在ss流和BE流之间的分配。仿真结果表明，该算法在很好地保护BE流的同时，为ss流提供更可靠的最小带宽保证。最后，通过软路由的方式，搭建了网络平台。将DwRR+算法载入每个节点的Linux内核中，利用Linux系统的Tc模块，成功实现了不同业务的Qos需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 IP QoS当前主要技术及发展现状
• 1.3 队列调度算法的重要性与研究意义
• 1.4 论文研究内容
• 第二章 队列调度算法的基本原理
• 2.1 因特网业务的分析
• 2.2 区分服务模型
• 2.3 队列调度概述
• 2.4 队列调度算法的性能指标
• 2.5 网络中典型的调度算法
• 第三章 调度算法DWRR+的设计与仿真
• 3.1 调度策略基本思想
• 3.2 流量调节器的实现
• 3.2.1 令牌桶算法分析
• 3.2.2 令牌桶算法描述
• 3.3 DWRR+算法思想
• 3.4 实验与分析
• 3.4.1 实验拓扑结构及主要参数
• 3.4.2 实验结果及其分析
• 第四章 一种逆向思维的QoS技术研究
• 4.l QBone Scavenger Service ZE义
• 4.2 IPAWRR算法的设计思想和实现
• 4.2.1 IPAWRR算法的队列调度机制
• 4.2.2 当前SS流数量统计算法
• 4.2.3 分配给SS流的轮转片数的调整
• 4.3 出队队列的选择
• 4.4 IPAWRR队列缓冲区分配
• 4.5 实验与分析
• 4.5.1 仿真环境
• 4.5.2 实验结果及其分析
• 第五章 基于Linux系统的QoS实现
• 5.1 Linux系统的QoS支持
• 5.2 TC在Linux系统内核中的实现
• 5.3 编译调试NHTB模块
• 5.3.1 重新编译Tc模块
• 5.3.2 添加NHTB模块
• 5.4 实验与分析
• 5.4.1 搭建实验环境
• 5.4.2 生成数据包
• 5.4.3 数据包分类
• 5.4.4 基于Linux的QoS配置
• 5.5 利用Chariot测试工具验证带宽控制的效果
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 展望与后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 缩略词
• 在学期间发表的学术论文与研究成果