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《浙江大学》 2006年
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IP网络QoS技术研究

陈晓峰  
【摘要】:互联网能迅速发展到现在的规模,很大程度上要归功于其TCP/IP协议簇“尽力而为”(Best-Effort)的设计思想,大大降低了网络核心的复杂度和负担,使其能够迅速扩展,同时这一做法也使得网络缺乏对服务质量(QoS)的保证。随着网络规模的不断增大,各种各样的网络服务争相涌现,互联网已逐步向传输数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网演化,与此同时,传统电信业务的承载平台也正在向基于IP技术的分组交换系统转化,IP网络缺乏QoS保证的缺点正日益突出。在这种背景下,IP QoS已经成为未来IP网络发展的关键技术。 本文回顾了TCP/IP网络的原理,给出了IP网络QoS的定义以及实现思路和手段,在相关研究工作和进展的基础上,做出了如下创新工作: 1、针对下一代互联网研究计划Internet2提出的Scavenger Service(SS)的特点,提出了一种实现SS的对数自适应队列调度算法LAWRRQ。该算法用滑动时间窗口算法统计活跃流数量,并据此以对数的规律自适应地调整带宽在SS流和Best-Effort(BE)流之间的分配。算法利用对数函数的特性,在流数量统计精度和开销之间找到了平衡;利用流数量和总轮转片数对照表的方式克服了计算复杂性;针对SS数据包在缓冲区中堆积的现象加入了对BE队列的保护算法。实验结果表明,该算法在很好地保护BE流的同时,为SS流提供了更可靠的最小带宽保证,同Internet2推荐的现有队列调度算法相比,具有更好的调度性能和鲁棒性。 2、通过对SS聚合流内部公平性的研究,指出了SS不适用于非适应流的问题。随后研究了用于平衡带宽的FRED队列管理算法在SS下的性能,发现了对适应流存在较多误判的问题,并对其做出了改进,提出了MFRED算法,在算法中增加了一种误判纠正机制。实验结果表明,MFRED能有效平衡带宽在SS流之间的分配,明显减少了对适应流的误判,使得SS的适用范围从TCP等适应流扩展到UDP等非适应流。通过对MFRED中nactive参数值和实际SS流数量的关系的研究,提出了一种用nactive值近似估计活跃SS流数量并据此调节最低带宽保证的方法,并在实验中得到验证。 3、提出了一种确保服务中实现聚合流带宽按协议承诺信息速率比例公平分配的IEAM标记算法,将TCP中的AIMD控制思想引入到聚合流标记速率的调整上面。在该算法中,核心路由器通过检测IN包平均队列长度,标记反方向转发的数据包,进行直接拥塞信息反馈;边界入口路由器根据拥塞反馈信息采用一种AIMD的方式进行标记速率的调整。该算法和已有方案相比,具有简捷、自适应性和可扩展的特点。模拟实验表明,IEAM标记算法在不同网络条件下,
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP393.02

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 边凯;;浅谈基于CS域的电信网向PS网演进的研究[J];黑龙江科技信息;2007年24期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴震东;无线传感器网络多节点协同相关问题研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李勇;基于CCSDS的空间网络通信协议研究与实现[D];电子科技大学;2011年
2 陈洪山;层次化QoS中网络拥塞控制算法的研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 袁小波;基于中间节点的网络拥塞控制研究[D];燕山大学;2010年
4 马福奎;IP网络的QoS技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 田力;基于动态QoS控制的VoIP应用研究[D];湖南师范大学;2010年
6 韩院彬;层次网络中拓扑聚合和路由算法研究[D];河北工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张慧媛,杨放春,詹舒波;媒体网关控制标准Megaco/H.248协议的分析与研究[J];北京邮电大学学报;2002年03期
2 姜明,吴春明,朱淼良;区分服务中一种拥塞感知的单速三色标记算法[J];电子学报;2004年01期
3 李方敏,李仁发,叶澄清;网络仿真软件ns的结果输出和分析[J];计算机工程;2000年09期
4 任丰原,林闯,王福豹;RED算法的稳定性:基于非线性控制理论的分析[J];计算机学报;2002年12期
5 章淼,吴建平,林闯;互联网端到端拥塞控制研究综述[J];软件学报;2002年03期
6 刘正蓝,朱淼良;基于边界到边界带宽估计的数据包标记器[J];通信学报;2003年08期
7 孙伟峰,杨寿保,杨琛,陈阳;非集中层次化移动IPv6管理QoS架构[J];中国科学技术大学学报;2005年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕学文;;MPLS和移动IP的结合应用[J];信息安全与技术;2010年08期
2 袁培燕,李鹏伟;多元QoS约束仿真分析[J];安阳师范学院学报;2005年02期
3 金显华;;基于移动IP的多媒体网络应用系统[J];安阳师范学院学报;2006年02期
4 刘玉兰,沈波,刘文红,张宏科;基于动态组播代理的移动组播协议[J];北京交通大学学报;2005年05期
5 孙延涛;杨芳南;王迎春;;端到端的通信网综合网络管理系统[J];北京交通大学学报;2010年02期
6 周金和;焦瑞莉;李丹;;移动IPv6的嵌入式系统实现[J];北京机械工业学院学报;2006年03期
7 范锐,杨健,程时端;一种自适应的移动组播协议[J];北京邮电大学学报;2002年04期
8 叶敏华,鲁艳萍,刘雨,张惠民;基于位置信息的概率预留移动QoS机制[J];北京邮电大学学报;2003年04期
9 李陶深;韦燕霞;葛志辉;;跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制[J];北京邮电大学学报;2011年01期
10 刘雨,杨炳丰,张惠民,叶敏华;Mobile IP的几种切换策略[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛昫;苏驷希;;Linux下移动IPv6中切换时延的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
2 袁圆;赵林林;高风格;;移动IP技术在CDMA20001x系统中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
3 孙栋栋;王玉斌;马争先;张净;;基于NS2的队列管理机制RED的研究及仿真[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 范力;;检察院实现安全移动办公的一种方法[A];全国计算机安全学术交流会论文集(第二十四卷)[C];2009年
5 杨云峰;;基于RED算法的改进研究-ERED算法[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 曾晖;井元伟;;基于盈余函数分析的多优先级通信网络中的拥塞控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
7 程杰;;一种改进的自适应的漏桶算法[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(一)[C];2005年
8 程杰;;基于移动Agent的网络拥塞控制机制的设计[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(二)[C];2005年
9 王涛;王长林;张森林;李金涛;;移动切换资源预留技术研究[A];四川省通信学会2006年学术年会论文集(二)[C];2006年
10 何川;杨青彬;平亮;;NGN的特点及技术发展综述[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 靳京;无线传感器网络移动组播QoS安全追踪算法研究[D];电子科技大学;2010年
2 赵海波;cdma2000 1xEV-DO系统中的服务质量研究[D];解放军信息工程大学;2007年
3 颜国风;基于QBD结构的网络端到端通信性能建模与分析研究[D];中南大学;2011年
4 吴玮;Ad Hoc网络拥塞检测与控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 李世畅;面向服务质量的网络拥塞控制技术研究[D];重庆大学;2011年
6 陶勇;容迟容断网络拥塞控制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 陈伟杰;基于主动队列管理的拥塞控制策略及其稳定性研究[D];浙江工业大学;2011年
8 马学彬;移动IPv6中切换及QoS等关键技术研究[D];东北大学;2009年
9 张楠楠;基于滑模控制理论的若干网络拥塞控制算法研究[D];东北大学;2009年
10 孙伟;TCP友好性流媒体传输速率控制协议中若干问题的研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹志波;基于NS-2的RED算法优化策略[D];河南理工大学;2010年
2 刘瑾;混合网络TCP拥塞控制技术的研究[D];山东科技大学;2010年
3 王立闻;多Agent的主动网络拥塞控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 黄艳波;无线网络传输性能改进[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 罗正根;基于J2EE体系的综合报警系统的研究与实现[D];江西师范大学;2010年
6 张美文;3G时代移动梦网业务发展策略研究[D];兰州大学;2010年
7 王岩;扩展NS2的移动Agent仿真方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 张利国;移动IP技术的安全性研究[D];昆明理工大学;2008年
9 许瑞琛;MAODV多播路由协议优化[D];昆明理工大学;2010年
10 严凡;无线Mesh网络QoS调度算法研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢友敏;;各种网络拥塞控制机制的实现及比较[J];电脑知识与技术;2009年09期
2 张继东,陆义宁;ITU-T两种低码率语音编码系统的性能比较[J];电声技术;2001年12期
3 张继军,王建文,范志强;下一代VoIP网络的QoS保证[J];电信科学;2004年04期
4 林闯,周文江,田立勤;IP网络传输控制的性能评价标准研究[J];电子学报;2002年S1期
5 吴春明,姜明,朱淼良;几种主动式队列管理算法的比较研究[J];电子学报;2004年03期
6 林亚平,王雷,陈宇,张锦,陈治平,童调生;传感器网络中一种分布式数据汇聚层次路由算法[J];电子学报;2004年11期
7 晋晓辉,李建东;WFQ的性能分析及改进[J];高技术通讯;2002年07期
8 罗勇军,石明洪,白英彩;Topology aggregation with multiple QoS parametersfor scalable routing problem[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2005年03期
9 孙辉先;陈小敏;白云飞;吕良庆;汪大星;;CCSDS高级在轨系统及在我国航天器中的应用[J];航天器工程;2003年01期
10 陈明玉;程子敬;;SCPS-TP在卫星链路上的性能测试及改进策略[J];航天器工程;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐川;赵国锋;薛中波;;基于SIP协议的VoIP语音质量检测模型设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 郑彦兴;因特网QoS路由算法研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 高文宇;网络QoS控制中的队列管理和接纳控制研究[D];中南大学;2005年
3 马娅婕;MPLS网络拓扑聚合算法的研究[D];华中科技大学;2005年
4 刘严岩;多传感器数据融合中几个关键技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 林娜;基于软交换技术的下一代网络体系结构及相关技术的研究[D];东北大学;2005年
6 蔡小玲;网络拥塞控制的若干问题研究[D];南京理工大学;2005年
7 岳鹏;因特网拥塞控制机制若干问题研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 卢广;高速网络拥塞控制协议的研究[D];浙江大学;2007年
9 蒋立正;IP over CCSDS空间组网通信关键技术研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄攀峰;基于CCSDS的高级在轨系统及信息交互技术研究[D];西北工业大学;2001年
2 陈璟;IP网络服务质量研究与设计[D];浙江大学;2004年
3 范海礁;AOS空间站数据系统关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 张静媛;即时通文本及文件传输监控系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2007年
5 崔春华;基于智能控制的主动队列管理算法研究[D];燕山大学;2007年
6 刘凤格;基于网络QoS的队列调度算法研究[D];南京理工大学;2007年
7 马原;基于GPS的有线分组调度算法的研究[D];天津大学;2007年
8 刘苹苹;基于多业务QoS的网络拥塞控制算法研究[D];江苏大学;2009年
9 颜顺华;基于IP网络的服务质量(QoS)控制技术研究[D];湖南大学;2009年
10 梁义;CCSDS中SCPS协议研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 赵文栋;彭来献;田畅;;无线传感器反应网络协作机制综述[J];计算机应用;2009年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周强;基于形式化特征分类的机会网络路由规则研究[D];浙江大学;2010年
2 叶亮;Ad hoc网络路由抗抖动算法[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 董卓亚;无线多媒体传感器网络分布式编码研究[D];河南大学;2011年
2 李玉坤;基于协商的无线传感器网络任务分配机制[D];北京邮电大学;2011年
3 马超;无线多媒体传感器网络节点关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 陈杰;气象宽带网络中主动队列管理算法的研究及其改进[D];南京信息工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈阳;杨寿保;何涛;孙伟峰;;基于层次化管理的流透明移动IPv6 Qos解决方案[J];计算机科学;2004年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙泽宇;;IP网络QoS技术研究[J];长春师范学院学报(自然科学版);2009年06期
2 孙泽宇;赵国增;;IP网络QoS体系性能的研究[J];微计算机信息;2010年09期
3 杜慧军;;DiffServ中动态优先级调度算法的延迟分析[J];计算机工程与应用;2009年17期
4 曹晓梅,王瀛;解决IP网络服务质量问题的方法[J];河南大学学报(自然科学版);2002年03期
5 范锐,程时端;移动服务质量框架的研究与展望[J];电子学报;2003年03期
6 苏金树,王勇军,时向泉;高服务质量路由器研究[J];中兴通讯技术;2003年04期
7 谭明佳;IP QoS在校园网中的实现[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2005年01期
8 李建莹;赵宗印;;专用IP网端到端QoS保证方案研究[J];飞行器测控学报;2010年01期
9 周卫东,奚旭镛;IP网络服务质量控制的策略与机制[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2001年04期
10 马涛,石冰心,胡飞,谭运猛;在Internet上提供QoS[J];微型机与应用;2000年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李丹荔;毛玉明;马立香;;在MPLS VPN中支持QoS的分析[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
2 林颖;许力;林晖;;分簇无线传感器网络中最小退避窗口自适应机制[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
3 刘武;刘德明;朱光喜;胡保民;;以太无源光网络动态带宽分配算法研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
4 赵尔敦;肖静;;无线网络中基于信道状态预测的调度算法[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年
5 杨晓萍;陈虹;肖萍萍;;UDP流量对网络性能影响及对策[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
6 黄敏;王长林;;IPv6在移动Internet中的应用[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年
7 杨明川;谭国权;;电信级IP QoS的研究[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2003年年会论文集[C];2003年
8 张艳;王月辉;;基于SERVQUAL模型的中国工商银行服务质量实证研究[A];中国高等院校市场学研究会2009年年会论文集[C];2009年
9 文炜;;民办高校图书馆读者服务层次定位的思考[A];拓展与深化——全国民办高校图书馆与图书馆地方文献工作研讨会论文集[C];2005年
10 卫双囤;;关于病案信息为新型农村合作医疗服务的思考[A];中国医院协会病案管理专业委员会第15届全国病案管理学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 米笑;新一代QoS技术[N];中国计算机报;2000年
2 ;Zarlink Semiconductor 为IP网络设定新基准[N];计算机世界;2002年
3 记者 季洪光;华为推出全球首款电信级IP网络多业务控制网关[N];科技日报;2005年
4 ;七号信令与IP网络互通[N];计算机世界;2000年
5 侯自强;电视与IP网络融合[N];中国计算机报;2001年
6 腾越 何滢;释放IP网络活力[N];通信产业报;2002年
7 ;推动IP网络新应用[N];通信产业报;2003年
8 思科系统(中国)网络技术有限公司副总裁 吴世楷;IP网络为业务开发注入活力[N];通信产业报;2003年
9 本报记者 伊佳;个性化QoS对症NGN[N];通信产业报;2005年
10 本报记者 雍忠玮;“钟情”公共IP网络的运营商[N];计算机世界;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓峰;IP网络QoS技术研究[D];浙江大学;2006年
2 刘安丰;基于QoS的分布式Web服务结构模型及其关键技术研究[D];中南大学;2005年
3 姜明;互联网服务质量及拥塞控制的研究[D];浙江大学;2004年
4 徐建;TCP/IP的公平性研究[D];浙江大学;2004年
5 周云晖;卫星网络QoS路由协议及其优化理论研究[D];清华大学;2007年
6 郭乐深;IP网络环境中支持QoS机制的中间件系统的研究[D];电子科技大学;2001年
7 石志强;互联网中的服务质量保证[D];中国科学院软件研究所;2001年
8 秦凯运;网络拥塞控制中主动队列管理算法的鲁棒性研究[D];上海交通大学;2007年
9 苟定勇;无线多媒体网络服务质量关键技术研究[D];电子科技大学;2004年
10 史立;空间数据通信与组网技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁进;IP网络中服务质量及其实现的研究[D];中国科学院软件研究所;2001年
2 冷晶艳;区分服务网络中QoS实现方案及队列管理算法改进研究[D];吉林大学;2005年
3 刘广亮;基于MPLS区分服务的流量工程技术研究[D];山东大学;2005年
4 亢嵛;基于多层策略网络管理系统研究[D];中南大学;2005年
5 詹蓓蕾;宽带无线通信系统中无线资源管理算法研究[D];华中科技大学;2005年
6 程莉丽;基于带宽代理的网络QoS的研究及仿真实现[D];电子科技大学;2005年
7 吴舜贤;区分服务网络基于探测测量的接纳控制设计与实现[D];吉林大学;2005年
8 万东辉;基于区分服务和变速率编码的VoIP QoS研究[D];苏州大学;2005年
9 刘勇;网络安全防护体系中QOS流量控制的研究与设计[D];四川大学;2005年
10 张雨;CNGI QoS管理系统中策略管理的设计及实现[D];北京邮电大学;2008年
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