SUPANET中的QoS网络管理技术研究

论文摘要

针对下一代Internet网络体系结构要求精简高效的特点，四川省网络通信重点实验室提出了“单物理层用户数据传输与交换平台体系结构（SUPA）”，采用带外信令控制思想将Internet现有的协议栈保留在其“信控管理平台”上，以保持与Internet的互联互通能力，而利用“面向以太网的物理帧时槽交换（EPFTS）技术”将数据链路层的分帧与转发功能同复用功能合并到物理层中，由此将用户数据传输与交换平台简化为单物理层结构，这正是本文的研究背景。本文研究的内容是SUPANET中的管理平台及其网络管理协议，在现有的网络管理协议基础上，基于SUPANET的特殊环境提出了一套有利于管理网络业务服务质量（QoS）的网络管理协议机制。论文首先简要介绍了SUPANET和EPFTS的基本概念和工作原理，然后通过SUPANET中一条虚通路的建立、拆除以及拥塞处理的过程，讨论了用户数据传输平面与信控管理平面分别采用的若干QoS保障机制，从中分析整理出SUPANET中需要管理和维护的QoS信息，定义了QoS网管的典型功能组。接着深入分析和比较了现有的SNMP、CMIS/CMIP等网络管理协议的特性，在SNMP的基础上扩展出SUPANET中单个节点的管理信息库（QoS-MIB），以同时管理传统网络和SUPANET。由于SUPANET中两平台层次结构差别很大（单层的U平台和5层的S&M平台），平台间信息的交换机制不使用协议（协议只是用在同层实体间），而是使用节点内部访问接口IAI（Intra-node Access Interface），因此QoS管理信息的采集与传统过程有所不同，需要通过内部访问接口IAI传输到信控管理平面，再通过管理协议传递给管理者。为此重新定义报文所传输的参数内容，同时还定义了网络管理协议层与IAI的接口。最后笔者对所扩展的QoS-MIB部分对象进行了模拟访问实验，初步实验结果表明笔者对QoS-MIB的设计是可行的，为今后进一步的研究提供了一个可借鉴的参考基础。论文中作者的主要贡献可以概括为：①根据SUPANET中QoS特性，在SNMP的基础上提出了一套有利于管理网络业务服务质量的网络管理协议机制；②为满足SUPANET中用户数据传输平台与信控管理平台间的信息交换，修改了节点内部访问接口的报文内容以及定义了网络管理协议层与IAI的接口，方便了对QoS-MIB的管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本论文的学术背景及理论
• 1.2.1 三网合一的大趋势
• 1.2.2 现有的网络体系结构难以适应"三网合一"的需要
• 1.3 本论文研究课题的来源及主要研究内容
• 1.4 本论文的组织安排
• 第2章 SUPA网络体系结构与QOS
• 2.1 SUPA的协议层次模型和接口
• 2.2 现有服务质量保证机制QoS
• 2.3 SUPANET中的QoS保障机制
• 2.3.1 SUPANET信控、管理平台的服务质量保障机制
• 2.3.2 用户数据传输与交换平台的服务质量保障机制
• 第3章 SUPA中基于QOS的网络管理
• 3.1 现有网络管理协议即其特点
• 3.1.1 简单网络管理协议（SNMP）
• 3.1.2 公共管理信息服务/公共管理信息协议（CMIS/CMIP）
• 3.1.3 适合SUPA网络管理协议的讨论
• 3.2 SUPA中的QoS网络管理
• 3.2.1 QoS网管概述
• 3.2.2 QoS网管目的和功能
• 3.3 分析、梳理SUPANET三平台需交换的基本信息
• 3.4 SUPANET网的U-MIB、QOS-MIB和MIB-2的关系
• 第4章 SUPA中的网络管理协议分析
• 4.1 SUPA中的管理信息库内容
• 4.1.1 U平台管理信息库（MIB）的扩展
• 4.1.2 信控平台管理信息库（MIB）的扩展
• 4.1.2.1 服务质量协商协议组
• 4.1.2.2 连接拆除协议组
• 4.1.2.3 流量监控信息交换协议（TMEP）组
• 4.1.2.4 虚通路性能统计表
• 4.2 基于SNMP的MIB访问流程及机制
• 4.3 SNMP协议PDU报文格式即其操作
• 4.4 SNMP协议与内部访问接口
• 4.5 SUPANET网络的MIB的分布式组织结构
• 4.6 小结
• 第5章 网络管理协议的仿真实验
• 5.1 实验的目的
• 5.2 实验环境和准备工作
• 5.3 网络管理协议实验设计
• 5.4 实验的结果
• 5.5 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录 仿真主体源代码