服务可扩展的网络节点中QoS子系统的研究与实现

摘要

随着计算机网络的不断普及，网络中的业务类型也得到了不断的扩展，各种新型应用业务对网络传输的要求也在不断的增加。为了保证网络传输服务能够正常有效的运行，现有的办法是保证网络服务中的关键业务的服务质量(QoS)。然而QoS的发展一直都滞后于网络应用需求的发展，并且基于分层架构的TCP/IP体系结构在设计上对Qos管理和扩展上考虑不足，使得现有的QoS表现出了难以配置和部署、服务能力可扩展性差、实现上冗余和不易管理等缺点。因此，本文提出了解决QoS的发展滞后于网络应用需求发展问题的关键是提高服务的扩展能力，通过服务能力的扩展来适应未来网络应用需求的变化。
　　 基于上述认识，本文借鉴现有网络体系结构的研究成果，特别是借鉴服务可扩展网络节点模型的研究思路，同时参考软件模块化的思想。提出了从用户需求的角度出发，改变现有协议分层实现的方式，对QoS服务能力进行抽象，抽取出QoS基本服务。通过QoS基本服务的组合变化，为用户提供QoS服务，实现服务的灵活定制和无限扩展。接着本文设计了服务可扩展的QoS子系统框架，通过该子系统框架为用户提供统一管理、易于定制和扩展的QoS服务。
　　 然后为了验证该框架设计的合理性，本文实现了基于服务可扩展网络节点模型的QoS子系统，该子系统能够为用户提供可靠传输和队列管理调度服务。可靠传输服务包括了三种基本QoS服务，分别是窗口机制、重传机制和拥塞控制机制。队列管理调度服务通过RED算法和FIFO算法对队列进行缓冲管理和报文调度。最后本文进行了实验验证，结果显示QoS子系统满足了设计的要求。