基于用户需求的IP网络QoS算法研究

摘要

Internet自出现以来一直以惊人的速度增长。网络中传输的信息已经从原来单纯的数据向多媒体扩展，除了传统的Web、E-mail、FTP等数据应用之外，用户对于在Internet上传输分布式多媒体实时应用(例如视频、音频、在线游戏等等)的愿望越来越强烈。研究可扩展的服务质量保证机制对推动互联网发展以及实时应用具有重要的意义。因此，服务质量也就成为IP网络一个重要的课题。 本文针对当前服务资源分配研究存在的主要问题，根据用户与网络之间服务资源形成的供求关系。提出了基于服务资源供需平衡的资源分配策略：根据用户的合理需求，允许资源分配量在一定合理的范围内波动，以限制用户对资源的过度侵占，并确保对用户的基本资源供给。 首先，根据网络中研究服务质量而存在的普遍性问题提出基于资源供需平衡的用户需求表达方式，并基于核心无状态服务模式提出了一种新的服务模式—供需平衡的核心无状态网络服务模式。对该服务模式以及实现机制进行了详细论述。分析了基于供需平衡的用户需求模式和令牌桶模式之间的关系。将令牌桶改造成为供需平衡的动态令牌桶。 第二，分析了核心无状态虚时钟的实现机制以及需要改进的措施，然后描述速率保证时钟算法。最后基于第三章提出的供需平衡的核心无状态网络服务模式，提出了一种新的基于供需平衡的虚时钟调度算法—平衡速率时钟调度算法。通过分析证明，该算法可以为数据流提供端到端的服务质量保证，同时保证网络的可扩展性和鲁棒性。 第三，基于第三章提出的用户需求表达方式，将传统的不提供服务质量的路由协议改造成为服务质量路由。即提出了基于服务资源供需平衡的源路由器算法，基于服务资源供需平衡链路状态路由算法。通过仿真实验证明，基于供需平衡的服务质量路由不仅满足用户QoS需求，同时平衡网络负载，具有良好的可扩展性 最后，讨论了当前具有代表性的资源分配算法特点以及存在的问题，主要讨论CSFQ以及其多种改进算法的实现机制。最后根据用户的QoS需求提出了一种新的具有可扩展性的比例带宽分配算法，通过仿真分析，该算法能够在满足用户需求的基础上兼顾公平，为资源的分配提出了新的研究方向。

目录

论文说明：插图目录、缩略语及符号说明

独创性说明及关于论文使用授权的说明

摘要

第一章绪论

第二章IP QoS研究进展

第三章基于供需平衡用户需求及实现模型

第四章基于用户需求的QoS路由算法研究

第五章基于用户需求的保证式服务

第六章基于用户需求的资源分配策略研究

第七章结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢