基于服务元网络体系结构的拥塞控制研究与实现

论文摘要

随着Internet的迅速发展,需要更高网络服务要求的网络应用也越来越多,比如网络电话、视频点播、网络会议等。但是,目前基于TCP/IP的因特网只能提供“尽力而为”的服务,而没有提供最新的网络应用所需要的QoS(服务质量)。为了在Internet上提供QoS,目前提出了很多解决方案,如综合服务、区分服务、MPLS等,但是由于TCP/IP本身的限制,这些方案离真正实用的距离还很远。为了让网络提供日益扩大的网络需求,满足各种各样的QoS的要求,我们认真研究了TCP/IP的体系结构的特点,发现基于层次体系结构的TCP/IP网络有许多固有的缺陷,而非层次体系结构的网络则克服了这些缺陷,对于提供网络服务质量提供了良好的框架。服务元网络体系结构是一种新型的非层次网络体系结构。本文从端系统角度对服务元网络体系结构的具体实现的拥塞控制进行了探索,对如何提供端到端的拥塞进行了深入研究。一般来讲,端系统包含了一个网络系统的所有元素和大部分功能,对于考察一个网络系统的特性具有重要的意义。本文系统地分析了端系统对QoS的支持要求,讨论了端系统提供QoS的必要条件,然后从拥塞控制的角度进行了深入地研究,对相应功能的服务元提出了设计思想。本文主要作了如下创新性研究工作:1、提出了实现服务元网络端系统QoS的框架。一个端系统存在大量不同要求的网络应用,端系统需要有协调不同QoS应用要求的能力。本文首先研究了端系统提供QoS应该解决的一般性问题,提出了服务元网络端系统实现QoS的框架。2、提出了一种端系统基于延迟的拥塞控制改进算法(EDCA)以及对相应服务元的研究。EDCA是在端到端DCA拥塞控制算法的基础上,进一步分析了每个数据报文的RTT构成,更加准确估计网络的拥塞状况,从而调节发送数据的流量,尽量避免拥塞的发生。最后,建立了基于服务元网络体系结构主机原型系统的端系统QoS测试平台。利用这个平台进行实际测试表明,基于服务元网络体系结构的端系统能够很好地进行主机网络应用程序的拥塞控制。同时,也体现了服务员网络体系架构良好的可扩展性,为今后进一步改进和扩展更多的网络服务提供了方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务简介及本人工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 网络拥塞
• 2.1 网络拥塞
• 2.2 互联网中的拥塞控制现状
• 2.3 互联网中的qos 研究
• 第三章 服务元体系结构简介
• 3.1 网络体系结构及其研究现状
• 3.2 服务元体系的基本原理
• 3.3 服务元体系的优势
• 第四章 服务元网络主机原型系统软件架构
• 4.1 服务元网络的端系统原型机实现功能
• 4.2 服务元网络端系统原型机整体设计
• 4.3 服务元网络服务元的设计
• 4.4 套接字管理接口及管理模块的设计
• 4.5 服务元网络主机原型系统的编程环境
• 第五章 服务元网络原型系统拥塞控制模块的设计与实现
• 5.1 服务元网络原型系统拥塞控制模块需求概述
• 5.2 服务元网络原形系统拥塞控制模块的概要设计
• 5.3 服务元网络原形系统拥塞控制模块的详细设计与实现
• 第六章 基于服务元网络体系结构主机原形系统的Qos 测试
• 6.1 实验环境
• 6.2 测试过程
• 第七章 论文总结
• 7.1 全文总结
• 7.2 课题的进一步研究
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果