绝对区分服务控制机制的分析.pdf

摘要 摘 要 数据传输平台，开展各种应用。Internet网络中流动的信息所代表的内容已经从原来单 纯的数据向多媒体演变，除了传统的WWW、E-mail、文件传输协议F1甲等数据应用外， 人们对于在Intemet上传输分布式多媒体实时应用(如视频会议、IP电话、在线游戏、 远程教学、远程医疗等等)的需求也越来越大。研究可扩展的QoS控制机制姒提供延 迟保证服务对推动lP多媒体实时应用乃至整个Intemet的发展具有重要的意义。 区分服务因其良好的数据层面可扩展性已经成为网络QoS提供的重要形式。在区分 服务网络中提供延迟保证服务需要可扩展的OoS控制机制。本论文针对如何在基于静 态优先级调度的区分服务网络中提供延迟保证服务问题进行了深入研究，围绕保证服务 的可扩展性和有效利用网络资源这个主题，从终端系统流量整形、支持异构业务流的可 扩展接纳控制算法、资源优化配置方法以及以提高系统管理可扩展性的层次化适应性资 源管理等几个方面进行了深入研究，提出了相关的算法和机制，并实现了原型系统 QNET2．0。 论文的创造性工作包括以下几个方面： (1)．提出了终端系统公平整形机制。终端系统流量整形是保证进入网络的实时业务流的 流：晷=特性符合其流量描述的有效方法。针对如何提高终端系统整形精确性，提出了 一种公平整形方法，该方法采用离开时间驱动整形和SCFQ调度算法相结合的方法， 将令牌桶整形同调度机制有机地结为一体，使输出业务流严格地满足使用令牌桶 (qp)模型描述的流量规格。在Windows2000系统下的NDlS中问层驱动实现了 此流量整形器，并通过实验结果验证了整形机制的有效性。 (2)．改迸了基于利用率的接纳控制机制，使其可以为异构业务流提供确定性延迟保证服 务。围绕如何在支持多种实时业务的区分服务网络中提供延迟保证服务的高效接纳 摔制问题，扩展了qE务流无关的延迟分析方法，使其可以应用于异构业务流环境， 并给出了最坏排队延迟与网络中支持的所有实时业务流的最大、最小突发率以及预 分配带宽之问的关系。这样，可以通过配置阶段的延迟演算确定保证实时应用端到 端延迟的最大可分配带宽，从而可以使用基于利用率的方法高效地完成接纳控制。 (3)．提出了资源规划优化机制。针对如何优化基于利用率接纳控制方法中的资源配黄， 以提高预分配带宽资源的使用效率问题，提出了一种基于路径的资源配置方法，该 绝对区分服务控制机制研究 方法用权值函数表示每条端到端路径的带宽需求，链路的带宽需求可以用经过它之 上的所有路径的权值函数表示，并以此作为带宽分配的依据。该方法可有效保证预 分配带宽资源在运行阶段被充分使用，减少资源浪费。实验证明，基于路径的资源 配置方法比传统一致配置方法能达到更高的接纳概率和有效资源利用率。 (4)．提出了层次式适应性资源管理机制，通过动态资源分配机制，在保证接纳控制精度 的基础上，有效地降低了中心带宽代理开销。在层次型带宽代理中，资源有效利用 与中心带宽代理处理负荷之间的矛盾是一个关键问题。本论文基于层次型带宽代 理，提出了适应性资源管理机制，接纳控制在边缘带宽代理中执行，中心带宽代理 动态地分配／回收各条端到端路径上的资源，从而以很小的资源利用率降低为代价， 大大地减少了边缘带宽代理与中心带宽代理间的信令交互，进而减轻了中心带宽代 理资源管理开销。 (5)．系统实现。依据本论文的研究成果，设计了信令协议SDSP和策略管理框架，并实 优先级调度的区分服务网络中通过网络状态的监测、实时流量的整形、实时连接的 接纳控制和策略管理，实现对实时业务的服务质量控制和业务管理控制。 关键词：服务质量绝对区分服务接纳控制流量整形带宽代理资源规划 Abstract Abstract Internethasbeen atthe since1960s．Fromthen developingsurprisingspeed on，more