CNGI-QoS管理系统中网元设备控制管理功能的设计与实现

论文摘要

随着Internet的广泛延伸和Internet应用的不断增多，IP技术日益发展成为下一代网络（NGI）的基础，在基于IP协议的互联网上提供各种数据业务已成为现实。新兴的语音、多媒体和数据业务要求网络能提供一定的服务质量，而传统的互联网提供的尽力而为的服务并不能满足此类需求。IPv6协议在地址管理、安全性管理、移动性管理方面都表现出了其相对于IPv4协议的巨大优越性。这些特性奠定了它在下一代互联网中的核心地位。如何在IPv6的核心网中实施良好的QoS保障，为各类业务提供所需的QoS则是影响下一代互联网发展的一个关键问题。如何解决IPv6网络环境下的QoS问题，正是CNGI-QoS课题研究的重要内容。网元设备控制管理系统是CNGI-QoS管理系统中的一个关键子系统。它在提供对网络设备的配置功能特别是QoS配置功能以及数据采集功能的同时，另一个重要目标是向上层系统屏蔽底层网络设备的差异性，提供统一的操作接口，并保持良好的可扩展性。本文首先对基础的IP QoS机制（IntServ、DiffServ、MPLS等）、IPv6协议以及设备采集和配置技术作了简单的介绍，然后对CNGI QoS业务管理系统的项目背景、研究目标、体系结构和工作流程作了较为详细的介绍，并简单介绍了网元管理子系统的功能。论文在第四章和第五章详细分析了在基于代理的网元管理中间件中设备驱动子系统的设计、实现与测试。该设备驱动子系统采用“业务逻辑与程序逻辑相分离”的思想，采用映射文件的方式将设备驱动功能中所要使用的主要配置和数据采集逻辑独立于系统程序之外，从而实现屏蔽底层设备差异性，并保持良好可扩展性的目标。在第六章详细介绍了系统试验网设计方案和系统集成测试和验证的方案、过程以及结论之后，本文在最后一章总结了论文的主要工作并对系统的不足和改进方法作了进一步的阐述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的研究内容
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文的结构
• 第2章 相关技术基础
• 2.1 IPQoS概述
• 2.1.1 集成服务IntServ
• 2.1.2 区分服务DiffServ
• 2.1.3 多协议标记交换MPLS
• 2.2 IPv6技术概述
• 2.2.1 IPv6包头
• 2.2.2 IPv6对QoS的支持
• 2.2.3 IPv6QoS实现方案
• 2.3 设备信息采集和配置技术
• 2.3.1 SNMP协议
• 2.3.2 命令行接口CLI
• 2.4 本章小结
• 第3章 CNGI-QOS业务管理系统概述
• 3.1 CNGI-QoS业务管理系统体系结构
• 3.1.1 CNGI-QoS管理系统典型应用场景
• 3.1.2 CNGI-QoS管理系统体系结构的功能划分
• 3.1.3 CNGI-Qos分层体系结构
• 3.2 CNGI-QoS管理系统工作流程
• 3.3 CNGI-QoS管理系统的关键技术问题
• 3.3.1 网络资源管理和控制
• 3.3.2 物理网络上QoS机制的配置和部署
• 3.3.3 统一的设备驱动平台
• 3.4 CNGI-QoS管理系统中的网元设备管理
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于代理的IP QOS网元管理中间件设备驱动集的设计
• 4.1 基于代理的IP QoS网元管理中间件概述
• 4.2 基于代理的IP QoS网元管理中间件系统组成
• 4.2.1 网元设备代理控制组件AgentMgr
• 4.2.2 网元设备代理Agent
• 4.3 IP QoS网元管理中间件设备驱动集需求分析
• 4.4 IP QoS网元管理中间件设备驱动集功能描述
• 4.4.1 网络拓扑信息采集功能
• 4.4.2 网络节点性能信息采集
• 4.4.3 网络设备驱动控制功能
• 4.4.4 Mobile IPv6移动节点移动性监测
• 4.5 拓扑及节点性能数据采集技术
• 4.5.1 IPv4数据采集
• 4.5.2 IPv6数据采集
• 4.6 主流路由器IP QoS机制
• 4.7 MOBILE IPv6移动节点移动性监测技术
• 4.8 本章小结
• 第5章 基于代理的IP QOS网元管理中间件设备驱动集的实现
• 5.1 网元设备驱动层体系结构
• 5.1.1 接口层
• 5.1.2 数据层
• 5.1.3 驱动层
• 5.2 适配子层的设计与实现
• 5.2.1 适配子层组件核心类设计
• 5.2.2 数据采集功能的实现
• 5.2.3 设备配置功能的实现
• 5.3 设备QoS配置流程及任务-指令映射文件的设计
• 5.3.1 Cisco路由器的DiffServ配置流程
• 5.3.2 Huawei路由器的DiffServ配置流程
• 5.3.3 Cisco路由器的MPLS-TE配置流程
• 5.3.4 Huawei路由器的MPLS-TE配置流程
• 5.3.5 任务-指令映射文件的设计
• 5.4 通信子层的设计和实现
• 5.4.1 Telnet模块的核心类设计
• 5.4.2 IPv6 Socket通信的实现
• 5.5 功能测试和性能测试
• 5.5.1 功能测试
• 5.5.2 性能测试
• 5.6 本章小结
• 第6章 CNGI-QOS系统拓扑结构设计及系统验证
• 6.1 CNGI-QOS系统拓扑需求
• 6.2 现有设备情况
• 6.3 试验网拓扑
• 6.4 系统验证内容
• 6.4.1 验证方案
• 6.4.2 验证结论
• 6.5 本章小结
• 第7章 结束语
• 7.1 全文总结
• 7.2 不足与下一步工作
• 7.2.1 数据采集方式有待改进
• 7.2.2 设备驱动功能的可扩展性有待进一步提高
• 7.3 研究生其间的工作
• 7.3.1 硕士期间参加的项目
• 7.3.2 完成的工作
• 参考文献
• 附录 缩略语
• 致谢