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标记交换体制中业务区分与服务方式的研究

游骅  
【摘要】: 信息化已经成为全球经济发展的重要特征之一,越来越多的商业应用发展到以互联网络为支撑。网络,尤其是互联网络逐渐成为最大的信息沟通平台。此外,多媒体技术的飞速发展更加推动互联网以惊人的速度蓬勃发展。网上多媒体应用层出不穷,多媒体信息的数量与日俱增,互联网已逐步由单一的数据传送网向数据、语音、图像等多媒体信息的综合传送网络演化。伴随用户数量和应用种类的增加,对互联网的要求也在不断增长。其中QoS保证问题就是一个亟待解决的热点问题,而标记交换技术就是因特网提供QoS保证的一种重要技术 本文对采用标记交换体制提供QoS保证的关键技术,即用户业务区分与标识以及网络对用户业务的服务方式,进行了深入研究。本文的研究工作分为三部分。 本文的第一部分(第二章)是对用户业务区分与标识的研究。用户业务的区分与标识是提供QoS保证的基础。在IP交换中,通过将用户业务划分为长流和短流,并为之提供不同的分组转移方式。现有的分类方法对业务的区分较为粗糙,只能辨别到网络连接。为此,在分析的基础上,作者提出了一种可扩展的、能提供较为细致颗粒度的业务流动态标识和分类算法用以提供端到端的标识,并进行了仿真验证。在MPLS中,用户业务被归并为不同的转发等价类(FEC),通过{目的网络地址,源网络地址,目的端口号,源端口号,业务类型TOS}中元素的组合能够产生出多种划分方法。但是,现有的方案要么是针对用户的需求,要么就是只考虑提高网络资源的利用率,都未能找到两者兼顾的平衡点。作者提出了一种新的业务流分类方法能够兼顾以上两方面要求,提供端到端的保证,并给出了理论分析和使用实际网络数据的验证。 为已经区分和标识的用户业务提供相应的服务是实现QoS保证的方法。本文的第二部分是针对网络为用户提供的服务方式的研究,主要包括对网络资源——带宽分配的研究和网络提供服务等级框架的研究两部分,分别由第三章和第四章组成。第三章解决的是为已经标识的业务流分配相应的网络资源(带宽)的问题。这一章的前一部分是针对单个业务流的带宽分配,提出了一种自适应的带宽调整算法,通过使用实际因特网数据的仿真表明能够保证相应的QoS参数要求,且消耗最小带宽资源;这一章的后半部分提出了一种类似Premium Service的服务方式——PSP服务,提出了相应的带宽管理算法和用户接入方法。使用令牌桶和排队模型进行了性能分析,并采用网络仿真软件进行了验证,最后给出了用PSP提供端到端QoS保证的方案。第四章首先分析了现有的服务模型——综合服务(InteServ)和区分服务(DiffServ)各自的优势和缺点。在此基础上,给出了一种新的基于市 场机制和价格杠杆的服务框架STSA及其新服务方式—p服务。这种服务方式与 传统服务方式的不同之处在于p服务是一种先服务后收费的方式,即网络先为用 户业务进行服务,然后按照某种衡量标准下服务的效果对用户收取相应的费用。 对p服务的各种应用,作者分别从仿真和实现的角度进行了讨论。 本论文的第三部分由第五章和第六章组成,主要是结合MPLS,对互联网的所 提供的服务进一步讨论。在第五章中,提出了一种新的实现ATM一LSR所采用的适 配方式,即以AAL3/4作为支持MPLS的适配方式,从理论和实际的角度分析了 采用AAL3/4比采用传统的AALS适配所具有的优点,并进行了仿真验证。在此基 础上,作者将结论作了进一步的推广。论文的第六章,首先结合前面的讨论,对 互联网提供Qos保障的关键技术—分组转发和交换的本质进行了分析,指出改 进的方向,然后提出了一种新的标记交换体制,并且给出了一个有用的特例— 基于区域编码的标记交换(Regionai Identification Label switohing/RILS)。


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