CNGI-QoS管理系统中网络资源管理的研究与实现

论文摘要

迅速发展的网络多媒体应用以及提供更多增殖服务的业务需求使传统的IP网络面临重大的挑战。随着各种新兴业务的开展，IP网络尽力而为的服务方式无法满足网络中很多业务，特别是实时业务的服务需求。IPv4技术暴露出难以为网络承载的业务提供有效的服务质量(Quality of Service，QoS)保障的重要缺陷。IPv6技术也未能提供非常有效的解决方案。CNGI QoS技术项目在前期研究工作的基础之上，深入研究现有设备多样QoS机制和网络协同QoS控制管理方法，并考虑将业务统一QoS部署运营等各种要素，提出一套适用于IPv4网络和IPv6网络的完整的CNGI QoS解决方案和组网技术，在CNGI网络上建立一个具有一定规模的、可控制、可管理、可运营的IP网络试验系统。资源管理子系统是CNGI QoS业务管理系统的一个关键子系统。它管理和配置全部的网络资源，并根据网络资源的使用情况对用户业务实施接纳控制。资源规划是资源管理的重要功能，它根据用户的需求和当前网络资源的分布情况对全网络的资源进行合理、高效的配置，资源规划的结果是系统对用户业务进行接纳控制的依据。本文首先简要介绍了基础的IP QoS机制(IntServ、DiffServ、流量工程等)和资源管理体系结构(集中式资源管理、分布式资源管理)，接着详细介绍了CNGI QoS管理系统的工作原理、系统结构以及工作流程，并重点介绍了资源管理子系统的功能、结构和工作流程。论文的第四章详细描述了资源规划的设计算法—带流量预测的资源规划算法。该算法通过预测每种业务流量的分布(根据网络中该类业务的历史流量以及SLA的签订情况计算得到)，并结合网络的拓扑结构，计算得到每类业务的可用资源矩阵和组播链路资源表。接下来详细描述了资源规划模块的总体设计、各功能模块和组件的详细设计与实现方案，并设计了资源管理子系统的功能测试和验证方案。最后总结了论文的主要工作并指出了系统的不足和改进方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 项目背景
• 1.1.2 资源管理技术研究背景
• 1.2 课题的研究工作
• 1.2.1 项目目标
• 1.2.2 本文的研究工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 IP QoS 技术概述
• 2.1 IP QoS 技术背景
• 2.1.1 QoS 参数指标描述
• 2.1.2 QoS 研究现状
• 2.1.2.1 IETF 关于 IP QoS 的研究
• 2.1.2.2 IST（Information Society Technology）项目
• 2.1.3 资源管理技术研究现状
• 2.1.3.1 集中式资源管理
• 2.1.3.2 分布式资源管理
• 第三章 CNGI QoS 管理系统
• 3.1 体系结构
• 3.2 工作流程
• 3.3 资源管理子系统的功能、结构和工作流程
• 3.3.1 资源管理子系统的功能
• 3.3.2 资源管理子系统的结构
• 3.3.3 资源管理子系统的工作流程
• 第四章 基于流量预测的资源规划算法
• 4.1 目的
• 4.2 算法描述
• 4.2.1 确定输入和输出
• 4.2.2 建立网络模型
• 4.2.3 输入参数描述
• 4.2.3.1 网络拓扑的参数描述
• 4.2.3.2 预测流量的参数描述
• 4.2.4 计算步骤
• 第五章 资源规划模块的设计与实现
• 5.1 资源规划用例图及描述
• 5.1.1 资源初始规划用例图及描述
• 5.1.2 资源重新规划用例图及描述
• 5.2 资源规划模块总体设计
• 5.2.1 资源初始规划子模块的工作流程
• 5.2.2 资源重新规划子模块的工作流程
• 5.2.2.1 按周期进行的资源重新规划
• 5.2.2.2 拓扑变化后的资源重新规划
• 5.3 资源规划模块的详细设计方案
• 5.4 资源规划模块的实现方案
• 第六章 资源规划模块的功能测试和验证
• 6.1 资源规划功能测试
• 6.1.1 资源管理子系统内部功能测试
• 6.1.2 系统级功能测试
• 6.2 系统集成与验证方案
• 第七章 总结
• 7.1 工作总结
• 7.2 不足和下一步工作方向
• 7.3 研究生期间的工作
• 7.3.1 参加的项目
• 7.3.2 编制完成的文档
• 附录一 缩略语
• 致谢