基于域名的带宽控制系统的研究与设计

摘要

随着互联网的快速发展，各种新业务不断出现，尤其是一些基于多媒体的实时业务已经发展成为互联网上的主要应用。与传统的互联网业务相比，这些新业务具有低时延、高带宽等服务质量要求。然而，传统的IP网络，由于其固有的无连接特征和“尽力而为”的服务原则，无法针对不同用户和不同业务的具体需求提供相应的服务质量保障。同时，传统IP网络缺乏对网络资源的合理规划和对网络流量的有效监控，造成网络资源使用状况混乱，出现数据报文丢失严重和网络拥塞频繁发生等现象。因此，我们需要在网络中引入网络带宽管理机制实现对网络QOS的支持，对网络资源进行合理规划，优化网络带宽分配，对网络流量进行有效监控，这不仅有助于解决网络拥塞严重问题，提高网络资源的利用率和运行质量，而且可以降低随着业务的增长带来的网络扩容的压力，降低网络运行成本。
　　 本文关注在IPv4向IPv6过渡时期的校园网、企业网等局域网络的网络流量控制解决方案。本论文针对IPv6地址难以记忆、配置方式灵活和常变化的特征，引入域名代替冗长IPv6地址作为网络用户标示，设计一套域名管理系统，实现了用户域名与IP地址的实时绑定。在此基础上，本论文使用IP网带宽管理技术，在Linux的流量控制模块基础上，设计基于域名的带宽控制系统，实现了根据不同用户的不同服务质量需求，动态分配和管理用户网络带宽。该系统可以应用在园区网络边界网关，实现对流出园区网流量的控制，对园区网络的有限带宽资源的合理分配和管理，提高企业网络资源的利用率和整个网络的运行质量。同时，本系统通过增加流量控制系统调用接口，使得网络管理员能够通过动态编程实现对用户带宽的实时控制，增强带宽控制的灵活性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 课题研究背景

1.2 研究现状

1.3 论文的选题及研究意义

1.4 课题创新点

1.5 论文结构和安排

第二章 带宽管理技术

2.1 带宽管理概念

2.2 数据包处理流程

2.3 流量控制功能实体

2.3.1 队列规则功能实体

2.3.2 类功能实体

2.3.3 过滤器功能实体

2.3.4 队列规则、类和过滤器功能实体关系

2.4 Linux系统流量控制模块

2.4.1 流量控制用户接口

2.4.2 流量控制内核模块

2.4.3 用户空间和内核模块交互机制

第三章 需求分析和系统设计

3.1 设计原则

3.1.1 网络拓扑

3.1.2 需求分析

3.1.2 系统架构

3.2 系统功能模块划分

3.3 系统方案设计

3.3.1 系统功能架构设计方案

3.3.2 域名管理模块设计方案

3.3.2 带宽控制模块设计方案

3.4 系统模块交互设计

第四章 系统详细设计

4.1 数据库设计

4.2 用户信息管理模块

4.2.1 设计思路

4.2.2 处理流程

4.3 系统日志模块

4.3.1 设计思路

4.3.2 处理流程

4.3.3 接口设计

4.4 身份认证模块

4.4.1 设计思路

4.4.2 处理流程

4.5 域名管理模块

4.5.1 设计思路

4.5.2 处理流程

4.5.3 接口设计

4.6 带宽控制模块

4.6.1 设计思路

4.6.2 处理流程

4.6.3 接口设计

4.7 通信协议设计

第五章 总结

5.1 论文总结

5.2 未来展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文