基于IP DSLAM系统QoS区分服务的实现

论文摘要

在宽带综合业务飞速发展的今天,IP DSLAM作为以DSL为主流接入技术的接入网中的核心设备,承担着承上启下的重要作用。在IP DSLAM设备上,针对不同接入业务的不同需求提供相应等级的区分服务,能够实现多业务的QoS保证,避免IP DSLAM成为网络通信的瓶颈,提升整个接入网的服务质量。本课题承担新一代IP DSLAM系统QoS区分服务功能实现的研究任务,采用业界网络通信设备QoS的基本设计思想作为框架,基于IP DSLAM系统全新的交换内核提供的QoS特性,设计出了一种IP DSLAM系统中多业务区分服务的QoS解决方案,通过编码、调试在IP DSLAM上实现了QoS区分服务功能,并且设计测试方案全面测试通过。本文主要工作包括以下内容:1.分析IP DSLAM系统的QoS需求,结合网络设备QoS基本设计思想和IP DSLAM的逻辑结构,给出了基于IP DSLAM系统的QoS实现模型,以此为基础进行相关的理论基础的研究与分析,设计出IP DSLAM系统的QoS区分服务的解决方案;2.详细设计了IP DSLAM系统QoS功能的模块化实现流程,包括QoS属性标记过程和端口队列调度两个模块,并通过编写相应的代码并完成调试,在IP DSLAM上实现了QoS功能;其中包括根据全新交换内核的QoS特性,设计出不同业务报文的QoS属性标记算法,并基于端口队列管理和调度原理,分析典型案例,提炼出交换芯片内部Buffer管理问题最精髓的端口丢包问题;3.设计IP DSLAM系统QoS区分服务实现的测试方案,通过对集成测试环境上QoS功能测试的现场结果的分析,完成了IP DSLAM系统QoS的功能的全面测试;结合测试数据对比分析了端口多队列调度的实例,总结经验并为相关开发人员提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 QOS 研究现状
• 1.3 IP DSLAM 概述
• 1.3.1 DSL 接入基本结构
• 1.3.2 IP DSLAM 的产生
• 1.4 课题预期目标
• 1.5 论文安排
• 第二章 IP DSLAM 系统QOS 方案设计
• 2.1 IP DSLAM QOS 需求分析
• 2.2 IP DSLAM 硬件逻辑结构
• 2.3 IP DSLAM QOS 概要设计
• 2.3.1 QoS 基本设计思想
• 2.3.2 QoS 策略分析
• 2.3.3 QoS 模型设计
• 2.4 报文优先级的识别
• 2.4.1 IEEE 802.1p 用户优先级
• 2.4.2 DiffServ 体系结构
• 2.5 队列调度机制
• 2.5.1 队列调度概述
• 2.5.2 队列调度策略分析
• 2.6 IP DSLAM 区分服务应用原理
• 2.6.1 Triple-Play 接入模型分析
• 2.6.2 区分服务方案设计
• 2.6.3 QoS 核心转发策略分析
• 2.7 小结
• 第三章 IP DSLAM 系统QOS 实现
• 3.1 IP DSLAM QOS 详细设计
• 3.2 QOS 属性标记模块设计
• 3.2.1 初始QoS 属性标记子模块
• 3.2.2 QoS 属性映射子模块
• 3.2.3 代码实现
• 3.3 端口队列调度模块设计
• 3.3.1 缓冲区管理分析
• 3.3.2 出端口队列调度算法
• 3.3.3 队列调度案例分析
• 3.3.4 代码实现
• 3.4 小结
• 第四章 测试与分析
• 4.1 测试目标
• 4.2 测试环境与工具
• 4.3 测试过程概述
• 4.4 测试过程详述
• 4.4.1 IP 报文流QoS 属性标记测试
• 4.4.2 加标帧流QoS 属性标记测试
• 4.4.3 两个源端口数据流的队列调度测试
• 4.4.4 同一源端口数据流的队列调度测试
• 4.4.5 执行Tail Drop 后两条流的队列调度
• 4.5 测试结果分析
• 4.6 小结
• 第五章 总结
• 5.1 本文完成的主要工作
• 5.2 有待进一步研究的工作
• 致谢
• 参考文献
• 硕士研究生期间的研究成果