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基于动态分组状态的IPv6 QoS控制机制研究

姚恒伟  
【摘要】:随着Internet的飞速发展以及像IP Telephony、VOD等多媒体应用的层出不穷Internet已逐步由单一的数据传输网向数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网演化。对于这些对带宽、延迟、延迟抖动等有特殊要求的多媒体应用来说现有的尽力而为服务远不能满足要求。在高速网络中按照用户请求提供QoS控制是Internet发展的重要挑战。多媒体信息传输与管理的QoS控制技术作为下一代网络的核心技术之一,是当前计算机网络研究与开发中的热点问题。 近来,随着BT、EDonkey等P2P应用软件的普及使用,QoS的带宽公平性问题正日益受到关注。带宽公平分配问题正是本文主要研究内容。 为有效实现带宽的公平分配问题,本文主要工作主要包括两部分:接纳控制机制研究与公平排队算法研究。 对于接纳控制机制研究,本文通过扩展动态分组状态技术,设计了一个完全分布式的接纳控制体系架构及本地接纳控制算法。在该方案中,仅边界路由器需维持流状态,核心路由器追踪其出路流聚集速率并进行简单的本地接纳控制。通过在域内采用轻型信令大大简化了端到端接纳控制的复杂性,具有良好的可扩展性。 在队列管理方面,本文根据核心无状态公平排队的思想,设计了新的流量模型并在此基础上结合缓冲管理及分组调度设计了新的公平排队算法MCSFQ。通过模拟实验证明,MCSFQ算法不仅适用于UDP流之间的公平带宽分配,而且适用于TCP流,并且在TCP与UDP混和流并存情况下仍能取得更好的公平性。 最后,本文还设计了一种利用IPv6扩展报头的简单但有效的路由绑定机制来保证同一数据流的所有分组沿同一路径被传送。该机制中核心路由器不需要检查分组的目的地址及进行复杂的地址匹配过程,只需根据标签结果进行简单转发,因此可以大大提高分组的转发速率。


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