IP网络QoS测量的研究与实现

论文摘要

本文系统地研究并实现了IP网络主要服务质量(QoS)参数的测量,从而可以有效地获取目标网络的性能指标和服务质量参数,进一步提高其服务质量。本文首先阐述了IP网络QoS体系结构以及测量参数,然后分别针对丢包率、时延以及可用带宽这三个主要的参数进行算法研究及改进。通过对一个丢包率测量算法的改进,实现丢包率的快速测量和支持大流量的数据包测量;在网络时延的测量方面,改进了简单时延测量算法,消除了一般时延测量中时钟误差和位置误差的影响,使测量结果更精确;在可用带宽的测量方面,对典型包对算法进行改进,使其可以检测背景流量,测量结果也更加准确。最后基于前面的测量基础,提出针对当前IP网络的三方面QoS优化措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 IP 网络发展现状
• 1.1.2 网络测量的研究意义
• 1.2 IP 网络测量需要解决的关键问题
• 1.3 论文研究内容
• 第二章 IP 网络QoS 体系结构及测量参数
• 2.1 QoS 体系结构
• 2.1.1 综合服务（Integrated Services，IntServ）
• 2.1.2 区分服务（Differentiated Services，DiffServ）
• 2.2 IP 网络 QoS 测量参数
• 2.3 本章小结
• 第三章 IP 网络端到端丢包率测量
• 3.1 网络丢包因素
• 3.1.1 影响丢包的因素
• 3.1.2 影响测量的包行为
• 3.2 两种主要的丢包率测量算法
• 3.3 基于 TCP 的丢包率测量算法实现
• 3.3.1 前向丢包率测量算法的实现
• 3.3.2 反向丢包率测量算法的实现
• 3.3.3 丢包率计算
• 3.4 算法功能扩展及改进
• 3.4.1 快速测量算法的实现
• 3.4.2 发送大量测量数据包算法的实现
• 3.5 测量结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 IP 网络端到端时延测量
• 4.1 影响传输时延的因素
• 4.1.1 网络本身的性能
• 4.1.2 测量报文的特定性能
• 4.2 网络时延的测量方法
• 4.3 往返时延测量的算法实现
• 4.3.1 时钟误差消除
• 4.3.2 位置误差消除
• 4.3.3 算法流程
• 4.4 测量结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 IP 网络端到端带宽测量
• 5.1 带宽的基本概念
• 5.1.1 瓶颈带宽
• 5.1.2 可用带宽
• 5.2 端到端带宽测量方法
• 5.2.1 探测报文间隔模型
• 5.2.2 探测报文速率模型
• 5.2.3 瓶颈链路队列模型
• 5.3 可用带宽测量算法实现
• 5.4 测量结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 IP 网络QoS 性能优化
• 6.1 监控数据流
• 6.2 控制带宽
• 6.3 流量加速
• 6.4 本章小结
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况