支持区分服务的多协议标记交换网络中的业务控制

摘要

该文正是在支持区分服务的多协议标记交换(DiffServ-aware MPLS Networks)网络中,研究各种业务控制机制,有效利用有限的网络资源,改善网络所提供的服务质量:首先,我们提出了动态多径负载平衡(Dynamic Multipath Load Balancing,DMLB),在多条标记交换路径(LSP)之间分配负载.DMLB通过引入probing机制来获得各条路径的拥塞状况;在排队论分析的基础上,该文基于M/G/1模型给出了一个负载平衡公式;另外,由于采用哈希函数对数据包按流分类,基本上不会产生数据包乱序问题.仿真实验表明,与采用负载平衡前相比,吞吐率得到提高,端到端的延迟及丢包率大大降低,网络的性能有了改善.其次,该文提供了一种新的活动队列管理机制,RIO-SD(RED IN and OUT With Selectively Droping),在核心路由器控制病态流.在核心路由器,我们不需要维护每个流的状态,而是根据

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第一章绪论

1.1因特网的发展

1.2 QoS服务模型

1.2.1集成服务

1.2.2区分服务

1.2.3多协议标记交换

1.2.4多协议标记交换与区分服务的结合

1.3 MPLS与流量工程

1.4队列管理

1.5业务整形器

1.6准入控制

1.7论文贡献

1.8论文结构

第二章MPLS和DiffServ网络

2.1 MPLS的历史回顾

2.2 MPLS的各个组成部分和关键特征

2.2.1 MPLS的各个组成部分

2.2.2控制和转发功能的分离

2.4 DiffServ

2.4.1区分服务标记域与区分服务标记DSCP

2.4.2典型服务类型

2.4.3区分服务模型的特点

2.5 MPLS与diffserv

2.5.1标记转发模型

2.5.2两种类型的LSP

2.6本章小结

第三章动态负载平衡

3.1负载平衡技术的综述

3.2基于主动探测的负载分配方式

3.2.1 Gallager算法

3.2.2负载均衡理论分析

3.3平均单向延迟

3.3.1传输延迟与有效带宽

3.3.2 LSPping工具

3.3.3时钟同步

3.3.4低通滤波器

3.3.5权重的确定

3.4数据流的分类

3.4.1包分类器

3.4.2基于哈希函数的包分类器

3.5模块功能实现

3.6性能评价

3.6.1ns-2仿真软件

3.6.2仿真环境及性能评价度量

3.6.4仿真结果

3.7本章小结

第四章DiffServ队列管理机制研究

4.1拥塞控制

4.2 RED的基本原理

4.3 DiffServ中两种主要的队列管理机制

4.3.1 RIO

4.3.2 WRED(加权随机早期检测算法)

4.4非响应流的控制

4.4.1 TCP和UDP业务流的区别对待

4.4.2 TCP/UDP业务流在不同优先级之间的分配

4.5本章小结

第五章病态流控制

5.1网络业务流的特点(mice-elephant)

5.1.1网络业务的测量

5.1.2网络业务特点的分析

5.2队列管理机制发展趋势探讨

5.2.1 RED

5.2.2 CSFQ

5.2.3 FRED

5.2.4 SFB

5.2.5 CHOKe

5.2.6 RED-PD

5.2.7队列管理机制与per-flow之间的关系

5.3 RIO-SD(RED IN and OUT with Selective Dropping)

5.3.1 DiffServ网络中的队列结构

5.3.2 RIO基本算法

5.3.3病态流的量化定义

5.3.4辨识病态流的方法

5.3.5 RIO-SD的实现

5.3.6过滤器中丢包概率设置依据

5.4性能评价

5.4.1仿真环境

5.4.2性能指标与仿真结果

5.5本章小结

第六章自适应业务整形器

6.1相关工作

6.2拥塞控制的框架结构

6.3核心路由器控制算法

6.3.1网络拥塞探测

6.3.2拥塞信号的反馈

6.4边界路由器功能机制和实现

6.4.1边界节点的传输分类与调节机制

6.4.2令牌桶算法

6.4.3漏桶算法

6.4.4发送速率调节

6.5性能评价

6.5.1仿真环境

6.5.2实验结果

6.6本章小结

第七章基于预报的准入控制算法

7.1终端准入控制技术性能研究

7.1.1提出背景

7.1.2终端准入控制算法性能分析

7.1.3出口准入控制

7.2基于预报的准入控制算法研究

7.2.1算法设计和实现

7.2.2准入控制

7.2.3延迟和速率的偏移预报

7.3性能评价

7.3.1仿真实现

7.3.2仿真结果及分析

7.4本章小结

第八章结论和展望

8.1全文总结

8.2研究展望

参考文献

作者攻读博士学位期间从事的科研和发表的论文

附录A

致谢