基于校园网的分布式Qos系统设计与实现

论文摘要

当今世界已经进入了网络时代,计算机网络飞速发展遍布世界的每一个角落。越来越多的应用在计算机网络上得到了实现,并出现了许多完全基于网络的新兴应用和服务,他们使得以往不可想象的事情变成了现实。 在世界各地网络迅速发展的大环境下,我国各大高校纷纷开始大力建设自己的校园网,我们武汉理工大学当然也不例外。现在许多业务在我们武汉理工大学的校园网上运行着,如:一卡通等,学校老师们利用校园网进行工作,本科生、研究生、博士生利用校园网学习娱乐。 但是自从网络被人们使用开始,网络带宽就总是满足不了用户的需要。本校的校园网经常由于学生的上网娱乐而引起网络阻塞,轻者造成学校重要业务的响应迟缓,严重时导致某些重要业务无法响应甚至系统崩溃。 本系统针对这种情况,提出在总网络带宽一定的情况下,对普通用户的网络应用和重要业务的网络应用加以区分,总是先让重要业务的数据包通过。 本系统整体采用分布式的系统结构,使第1级系统节点更贴近终端网络用户,可以实现对网络终端用户的精确控制,第2级系统节点不直接控制终端网络用户,而是对第1级系统节点的处理结果进一步处理,这样将计算量加以分散,从而可以使用相对低廉的硬件设备构建此系统。 本系统实现了对所管理网络的透明性,如:不占用网络的IP地址资源,系统各节点之间的消息不会被其它网络终端接收到。本系统外的网络其它部分感知不到本系统的存在,在本系统内部各个系统节点之间采用文中介绍的特殊方法互相通信。 本系统采用QoS原理和技术对各种网络应用加以区分,对各种网络应用指定一个优先级别,然后依据这个优先级别对各个数据包加以相应的处理。 本系统采用微内核Minix操作系统并去掉不必要的服务如:文件服务器等,仅仅使用其微内核的核心。 本系统采用作者本人依据系统特点编写的3C589D网卡驱动程序,力求使系统性能达到最大值。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 本系统的目的和意义
• 1.2 国内外此类校园网问题解决方案
• 1.3 本系统的创新点
• 1.4 本文章节的组织
• 第2章 系统基本运行环境
• 2.1 微内核操作系统MINIX
• 2.1.1 微内核操作系统简介
• 2.1.2 Minix操作系统简介
• 2.1.3 选择微内核操作系统Minix的理由
• 2.2 根据系统特点开发的3C589D网卡驱动程序
• 2.2.1 Minix2.0.4下3C589D网卡驱动程序简介
• 2.2.2 Minix2.0.4下网卡中断处理程序的改进
• 2.2.3 Minix2.0.4下网卡驱动程序对数据包的处理的实现
• 2.2.4 将网卡驱动加入Minix核心并使其工作
• 2.3 为实现本系统对MINIX操作系统所做修改
• 第3章 校园网简介和特点分析
• 3.1 校园网
• 3.1.1 校园网的建设思路
• 3.1.2 校园网的一般网络结构
• 3.2 武汉理工大学校园网介绍
• 3.3 武汉理工大学校园网面临的问题
• 第4章 分布式系统简介和在本系统中的实现
• 4.1 分布式系统简介
• 4.1.1 分布式系统的分类
• 4.1.2 分布式系统的优点
• 4.1.3 分布式系统的基本特征
• 4.1.4 分布式环境下的通讯方式
• 4.2 分布式系统原理在此项目中的运用与实现
• 4.2.1 本系统中的系统节点
• 4.2.2 各系统节点间的通信
• 4.2.3 本系统的可靠性
• 第5章 QOS技术简介和在本系统中的运用与实现
• 5.1 QoS技术
• 5.1.1 QoS概述
• 5.1.2 IP QoS当前主要技术
• 5.1.3 IP QoS当前面临的主要问题
• 5.2 QoS技术在此项目中的运用与实现
• 5.2.1 本系统节点对数据包的处理概述
• 5.2.2 本系统节点分配器的实现
• 5.2.3 本系统节点队列的实现
• 5.2.4 本系统节点选择器的实现
• 5.2.5 本系统节点对数据流量的控制的实现
• 第6章 系统整体架构及实现
• 6.1 系统整体架构
• 6.2 系统的运行机制
• 6.3 本系统的实现
• 6.4 本系统的实验结果与分析
• 6.4.1 第1级系统节点功能测试
• 6.4.2 第2级系统节点对第1级系统节点控制功能测试
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录