IP城域网中层次化QoS的研究与实现

论文摘要

Internet（互联网）在中国已经走过了十多年历程,根据中国互联网络信息中心（CNNIC）最新发布的“第21次中国互联网络发展状况统计报告”显示我国上网用户总数已达2.1亿人。经过十多年快速的发展,中国互联网已经形成规模,人们在工作、学习和生活中越来越多地使用互联网,整个社会的运行都搭上了互联网的快车,并打上了互联网的烙印,互联网已经从单一的行业互联网发展成为深入我国各行各业的社会大众的互联网。随着计算机网络的高速发展,越来越多的网络接入Internet。Internet无论从规模、覆盖范围和用户数量上都拓展得非常快。越来越多的用户使用Internet作为数据传输的平台,开展各种应用。除了传统的WWW、FTP、E-mail应用外,用户还尝试在Internet上拓展新业务,比如远程教学、远程医疗、可视电话、电视会议、视频点播等。企业用户也希望通过VPN技术,将分布在各地的分支机构连接起来,开展一些事务性应用:比如访问公司的数据库或通过Telnet管理远程设备。这些新业务有一个共同特点,即对带宽、延迟、抖动等传输性能有着特殊的需求。比如电视会议、视频点播需要高带宽、低延迟和低抖动的保证。事务处理、Telnet等关键任务虽然不一定要求高带宽,但非常注重低延迟,在拥塞发生时要求优先获得处理。新业务的不断涌现对IP网络的服务能力提出了更高的要求,用户已不再满足于能够简单地将报文送达目的地,而是还希望在转发过程中得到更好的服务,诸如支持为用户提供专用带宽、减少报文的丢失率、管理和避免网络拥塞、调控网络的流量、设置报文的优先级。所有这些,都要求网络应当具备更为完善的服务能力。如何突破现有的IP网瓶颈,全面支持高带宽、高质量服务,以使网络能够灵活地根据业务的具体特点提供给客户满意的服务,已成为各大电信运营商关注的焦点。解决IP QoS的几种基本模型,综合业务（Int-Serv）模型、差分业务（Diff-Serv）模型,多协议标签交换（MPLS）将在本文中对此进行介绍,同时对IP城域网中QoS的实施问题进行论述。本文介绍的IP QoS已在中国网通上海分公司的IP城域网中使用,解决了新业务对IP网络日益增长的QoS要求,也避免了对原有网络大规模改造所增加的设备和人力投资,又能够跟上新兴业务的需求,充分保证网络的良性发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 IP QoS 技术介绍
• 1.1 QoS 技术的起因
• 1.2 QoS 概述
• 1.3 传统的分组转发业务
• 1.4 新业务引发的新需求
• 1.5 拥塞的产生、影响和对策
• 1.5.1 拥塞的产生
• 1.5.2 拥塞的影响
• 1.5.3 对策
• 1.6 几种主要的流量管理技术
• 1.6.1 流分类简介
• 1.6.2 流量监管
• 1.6.3 流量整形
• 1.6.4 拥塞管理（队列调度技术）
• 1.6.5 拥塞避免（Congestion Avoidance）
• 1.6.6 小结
• 1.7 研究QoS 的推动力
• 1.7.1 IP Qos主要体系结构及其实现机制
• 1.7.2 QoS 保证机制的比较
• 1.8 不同IP QoS 模型的互操作性
• 1.9 QoS 的关键指标
• 1.9.1 可用性
• 1.9.2 吞吐量
• 1.9.3 时延
• 1.9.4 时延变化
• 1.9.5 丢包
• 1.10 本章小结
• 第二章 IP QoS 需求的研究和设计原则
• 2.1 IP 语音的QoS 需求
• 2.1.1 语音（承载流量）
• 2.1.2 分组丢失
• 2.1.3 延迟
• 2.1.4 抖动
• 2.2 视频的QoS 需求
• 2.2.1 交互式视频
• 2.2.2 流式视频
• 2.3 数据的QoS 需求
• 2.3.1 尽力服务数据
• 2.3.2 大块数据
• 2.3.3 事务处理数据/交互数据
• 2.3.4 关键业务数据
• 2.4 低速链路效率上的QoS 技术问题
• 2.4.1 链路效率机制问题
• 2.4.2 低速链路节省带宽的方法
• 2.4.3 链路层和MPLS QoS 实施
• 2.4.4 Diff-Serv 模型不同网络层次的QoS 行为
• 2.5 QoS 设计原则
• 2.5.1 通用QoS 设计原则
• 2.5.2 分类和标记原则
• 2.5.3 管制和降格原则
• 2.5.4 排队和丢弃原则
• 2.6 本章小结
• 第三章 IP QoS 技术的应用
• 3.1 IP 城域网中QoS 的实施
• 3.2 QoS 技术的应用实例
• 3.2.1 上海网通IP 城域网QoS 策略方案
• 3.2.2 基于流量控制的应用
• 3.3 本章小结
• 第四章 全文总结
• 4.1 主要结论
• 4.2 研究展望
• 4.2.1 发展历程
• 4.2.2 IP 电信网提供全业务承载网络QoS
• 4.2.3 发展方向
• 4.3 结束语
• 参考文献
• 符号与标记（附录1）
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的或录用的论文