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基于TCP/IP的QoS路由算法的研究

杨云  
【摘要】:ATM网络是既能支持传统数据业务,又能支持实时/多媒体业务的网络。然而转向ATM网络意味着或者构造第二层网络基础设施、或者用ATM网络替代已存在的网络,但这两种方法在费用上都是惊人的。如何在TCP/IP体系结构中支持有多种服务质量要求的业务?一种方法是研究开发新的网络协议,如IPV6、RSVP(资源预留协议)、RTP(实时传送协议);然而最根本的方法还是改造路由器,使其具有处理QoS请求的功能。 因此,新开发的路由技术不再仅仅是为数据传输找到一条通道就行,还需要考虑所选路径的传输容量和服务质量,即具有QoS(Quality of service:QoS)能力的路由算法,并且还得要分析全网负荷,以平衡网络中各条通道的数据流量。此外,不论是对单播还是组播、域内还是域间路由,都要求路由算法具有快速收敛性和高效的路由表查询技术。随着网络和应用业务的快速发展,QoS路由日益成为网络研究的核心问题之一。 QoS路由算法必须同时满足三个目标:一是为每个接受的QoS业务流提供服务质量保证,二是达到网络全局资源的最佳利用,第三是对性能影响尽可能小。前者要求在多约束条件下计算可行路径,后者则要求在多条可行路径中进一步优化。优化的方式通常是首先设计费用(cost)函数,然后求解函数值最优的可行路径。而多约束下求解(优化的)可行路径属于NP完全问题。 本文主要研究如何通过重新设计遗传算子,构建一个综合评价函数,以多目标遗传算法解决QoS路由问题。具体地由三部分组成:第一部分由第1、2章构成,主要对经典路由算法及协议、QoS路由算法的研究进行综述,阐述本文的主要工作;第二部分由第3、4、5、6、7章构成,它是全文的核心,针对QoS路由问题,研究并设计了几种QoS路由算法;第三部分由第8章构成,对本文的研究工作进行小结。


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