IPv6网络管理中流量Qos系统的研究与设计

摘要

随着Internet规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体系统层出不穷。由于实时业务对网络的传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的FTP 或者P2P等业务时，实时业务就会受到很大影响；另一方面，多媒体业务占去了大量的带宽，这样，现有网络应当保证的关键业务就难以得到可靠的传输。 解决这些问题的最简单的办法当然是增大带宽，但由于代价高昂，所以并不十分可行。于是各种QoS技术应运而生，它们通过对数据报进行排队，为某些特定的数据报赋予较高的优先级，来满足各种业务的QoS需求。另一方面由于IPv4的某些局限性，IP网络将向着IPv6网络的方向发展，各种现有网络服务也将必会最终转移到IPv6上运行。提供可靠的网络服务并保证服务质量是当前IPv4 网络也是将来IPv6网络发展需要解决的关键所在。这需要建立一整套完整的控制策略来分配、管理和优化现有的网络资源以尽可能满足各种网络服务的需要，并对一些特殊服务提供可靠的传输保证。对这方面的研究工作将有利于各种网络服务的发展和应用。 本课题的主要内容是在DiffServ网络下，利用IPv6协议提供的灵活的报头域，特别是标准报头中的Traffic Class域和扩展报头中的源路由部分，并利用带宽管理器(BCM)系统来维护DiffServ域内带宽资源使用情况，设计一个流量QoS系统。系统对用户的带宽申请实现接纳控制，结合安全合理的消息传输机制和可扩展性的接口设计，通过更改IPv6报头中的与QoS有关的字段，并修改路由器中与之相关的PHB，达到对不同业务确保其传输质量的目的，实现高效公平的流量管理和资源分配算法。最后将整个设计系统部署于实际运行的IPv6的网络环境中，证明了系统的可行性。