基于校园网的分布式QoS系统设计与实现

摘要

自从网络被人们使用开始,网络带宽就总是满足不了用户的需要.本校的校园网经常由于学生的上网娱乐而引起网络阻塞,轻者造成学校重要业务的响应迟缓,严重时导致某些重要业务无法响应甚至系统崩溃.本系统针对这种情况,提出在总网络带宽一定的情况下,对普通用户的网络应用和重要业务的网络应用加以区分,总是先让重要业务的数据包通过.本系统整体采用分布式的系统结构,使第1级系统节点更贴近终端网络用户,可以实现对网络终端用户的精确控制,第2级系统节点不直接控制终端网络用户,而是对第1级系统节点的处理结果进一步处理,这样将计算量加以分散,从而可以使用相对低廉的硬件设备构建此系统.本系统实现了对所管理网络的透明性,如:不占用网络的IP地址资源,系统各节点之间的消息不会被其它网络终端接收到.本系统外的网络其它部分感知不到本系统的存在,在本系统内部各个系统节点之间采用文中介绍的特殊方法互相通信.本系统采用QoS原理和技术对各种网络应用加以区分,对各种网络应用指定一个优先级别,然后依据这个优先级别对各个数据包加以相应的处理.本系统采用微内核Minix操作系统并去掉不必要的服务如:文件服务器等,仅仅使用其微内核的核心.本系统采用作者本人依据系统特点编写的3C589D网卡驱动程序,力求使系统性能达到最大值.

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1本系统的目的和意义

1.2 国内外此类校园网问题解决方案

1.3本系统的创新点

1.4本文章节的组织

第2章系统基本运行环境

2.1微内核操作系统MINIX

2.1.1 微内核操作系统简介

2.1.2 Minix操作系统简介

2.1.3 选择微内核操作系统Minix的理由

2.2根据系统特点开发的3C589D网卡驱动程序

2.2.1 Minix2.0.4下3C589D网卡驱动程序简介

2.2.2 Minix2.0.4下网卡中断处理程序的改进

2.2.3 Minix2.0.4下网卡驱动程序对数据包的处理的实现

2.2.4 将网卡驱动加入Minix核心并使其工作

2.3为实现本系统对MINIX操作系统所做修改

第3章 校园网简介和特点分析

3.1校园网

3.1.1 校园网的建设思路

3.1.2 校园网的一般网络结构

3.2武汉理工大学校园网介绍

3.3武汉理工大学校园网面临的问题

第4章 分布式系统简介和在本系统中的实现

4.1分布式系统简介

4.1.1 分布式系统的分类

4.1.2分布式系统的优点

4.1.3 分布式系统的基本特征

4.1.4 分布式环境下的通讯方式

4.2分布式系统原理在此项目中的运用与实现

4.2.1 本系统中的系统节点

4.2.2 各系统节点间的通信

4.2.3 本系统的可靠性

第5章 QOS技术简介和在本系统中的运用与实现

5.1 QoS技术

5.1.1 QoS概述

5.1.2 IP QoS当前主要技术

5.1.3 IP QoS当前面临的主要问题

5.2 QoS技术在此项目中的运用与实现

5.2.1 本系统节点对数据包的处理概述

5.2.2 本系统节点分配器的实现

5.2.3 本系统节点队列的实现

5.2.4 本系统节点选择器的实现

5.2.5 本系统节点对数据流量的控制的实现

第6章 系统整体架构及实现

6.1系统整体架构

6.2系统的运行机制

6.3本系统的实现

6.4本系统的实验结果与分析

6.4.1 第1级系统节点功能测试

6.4.2 第2级系统节点对第1级系统节点控制功能测试

第7章 总结与展望

参考文献

致谢

附录