IP網絡實時業(yè)務數據服務質量的研究和實現.pdf

1、隨著網絡的應用，越來越多的企業(yè)和用戶將信息通過網絡進行傳送，網絡上的數據量成爆炸性的增長，這給網絡中的路由器或者防火墻性能提出了更高的要求。隨著下一代網絡的興起，音視頻等多媒體應用越來越多，需要低時延保證的業(yè)務數據越來越多，如何保證這些應用的實時性變得越來越重要。為了處理網絡上超過傳輸能力的信息量，提出了服務質量（QoS，Quality of Services）技術，力圖通過QoS技術滿足不同類型信息的傳輸要求。QoS為不同業(yè)務類型的數

2、據報文提供了質量保證，但QoS不能完全保證網絡不發(fā)生擁塞情況，當擁塞發(fā)生時相應的隊列調度機制就顯得尤為重要，隊列調度機制決定了報文得到調度的先后次序，也在一定程度上決定了網絡的傳輸能力。
　　 論文首先對QoS相關技術進行了研究，主要包括QoS的技術指標、功能組成和在先后提出的兩種體系結構，指出了綜合服務的局限性以及區(qū)分服務的優(yōu)勢。論文對網絡擁塞控制技術進行研究，包括TCP全局同步現象和解決此問題的WRED技術以及現在網絡上常見

3、的幾種隊列調度機制，包括FIFO、PQ、CQ和WFQ。接下來論文重點對基于類的隊列調度機制（CBQ）進行研究、改進和實現，CBQ通過引入令牌桶算法解決PQ隊列存在的“餓死”現象，通過SPFQ算法解決相同優(yōu)先級隊列的公平調度問題。CBQ把報文分成EF、AF和BE三類，對每種類型不同的調度策略既保證了實時業(yè)務數據的低時延，也保證了其他隊列尤其是BE隊列能夠得到合理的網絡帶寬。
　　 但是CBQ機制在低速鏈路上長數據報文對實時業(yè)務數據

4、的調度有比較大的影響，本文提出了一種解決上述問題的分片插入技術。通過對報文在鏈路層進行分片并緩存到分片臨時隊列中，每次發(fā)送報文的一個小片，使實時報文穿插在分片當中進行發(fā)送可以大大降低實時報文的傳送時延。在此基礎上，論文給出了結合CBQ機制和分片插入技術的綜合解決方案，通過這種方案可以解決實時業(yè)務數據報文的服務質量保證，為報文調度機制的設計提供了可借鑒的方案。最后論文給出了實現該方案的要點并通過實驗對該方案進行了驗證，論證了方案的可行性。