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《电子科技大学》 2008年
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基于服务的网络端系统QoS的研究

易发胜  
【摘要】: 随着Internet的迅速发展,需要更好网络服务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。目前因特网只能提供“尽力而为”的服务,而不能为网络应用提供其所需的服务质量(QoS)。为了在因特网上提供QoS,目前已提出了多种解决方案,如综合服务、区分服务等。但是由于因特网体系结构本身的限制,这些方案离真正实用还有很远的距离。 为了满足不同网络应用各种各样的QoS要求,本文从体系结构方面对网络提供QoS支持进行了深入研究。基于层次体系结构的TCP/IP网络在支持QoS方面有许多固有缺陷。虽然目前骨干网上支持QoS的传输已经具有一定基础,但是在网络端系统上支持QoS还面临着许多问题。 非层次体系结构的出现对于改进网络服务质量提供了新的思路。服务元网络体系结构(SUNA)是一种新型的非层次网络体系结构。本文从端系统角度对SUNA的一种具体实现——基于服务的网络系统(SBNS)进行了探索,对如何提供端到端QoS进行了深入研究。同时系统分析了端系统支持QoS的要求,讨论了端系统提供QoS的必要条件,然后从资源控制、拥塞控制、处理调度和流量整形等多方面进行了深入研究,并对相应功能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.提出了在SBNS端系统中实现QoS的框架。由于不同的网络应用对QoS有着不同的需求,因此端系统应具备协调不同QoS需求的能力。本文研究了端系统提供QoS应该解决的一般性问题,提出了SBNS端系统中实现QoS的框架。 2.提出了端系统中一种基于延迟的拥塞控制改进算法(EDCA)。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往返时延(RTT)构成,更加准确地估计网络拥塞状况,从而调节发送数据的流量,尽量避免拥塞发生。 3.对服务元调度进行了深入研究,提出了一种动态调整优先级的服务元管理器调度算法(DAPA)。DAPA算法可以让端系统中不同类型的网络应用获得相应的网络服务。通过合理调度,对资源要求高的数据流会优先得到服务。 4.提出了在端系统中一种基于报文的自适应流量整形算法PBATS。PBATS算法针对SBNS端系统的流量特点,综合考虑了比特速率和包速率的匹配问题,具有良好的整形效果,显著提高了网络的抗拥塞能力。 5.实现了SBNS端系统原型,并以此组建了SBNS端系统的QoS测试床。该平台已成功运行了多种因特网上流行的网络应用。测试结果表明,基于SBNS的端系统能够很好地控制网络应用程序的QoS。最后分析了在现有TCP/IP网络中实现此端系统的方法。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP393.02

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