QoS框架中队列调度功能的设计和实现

论文摘要

当前网络发展速度日新月异，网络中的流量正以几何倍数增长，但是网络的资源有限，这就导致报文在网络传输过程中难免会发生拥塞，导致传输延迟、抖动和丢包等现象。目前解决这种问题的最有效的方案是拥塞管理技术中的队列调度技术，使用队列算法对报文进行分类，之后用某种优先级别算法将这些报文发送出去，尽可能的避免网络发生拥塞，提高网络的服务质量。本文首先介绍当前网络上的QoS研究现状和有待解决的问题，对QoS的整体框架和技术进行简单的介绍，以及本文选题的先进性和实用性。然后分析了IntServ和DiffServ两种模型的实现原理，得出两种服务模型的优缺点和使用范围。当前核心网上应用的队列调度技术均是基于DiffServ模型而建立，在此基础上，着重对队列调度的相关研究内容进行了较为详细的介绍，对当前核心路由器上常用的几种队列，如SP、WRR和WFQ队列的工作原理和各自的优缺点进行了阐述和比较，然后分析核心路由器上实现WRR队列和WFQ队列的具体需求，并通过具体的功能设计和运行实现过程，实现了队列调度的功能。最后通过在核心路由器上进行功能和报文抓包测试，成功实现队列调度的功能，改善网络拥塞现象，提高了QoS质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 选题的先进性和实用性
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 区分服务相关技术介绍
• 2.1 IntServ 模型介绍
• 2.1.1 IntServ 模型概述
• 2.1.2 IntServ 模型特点
• 2.2 DiffServ 模型介绍
• 2.2.1 DiffServ 模型概述
• 2.2.2 DiffServ 模型特点
• 2.3 IntServ 模型和 DiffServ 模型相结合的网络服务
• 2.3.1 IntServ 模型和 DiffServ 模型的比较
• 2.3.2 DiffServ 支持 IntServ 的端到端服务框架
• 2.4 本章小结
• 第三章 队列调度需求分析
• 3.1 队列调度概述
• 3.1.1 队列调度产生的背景
• 3.1.2 常用队列简介
• 3.2 队列调度用户需求分析
• 3.3 队列调度功能需求分析
• 3.3.1 队列调度功能模块的需求分析
• 3.3.2 单独队列功能的需求分析
• 3.3.3 队列调度分布式功能的需求分析
• 3.3.4 队列调度业务功能的需求分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 队列调度的设计与实现
• 4.1 队列调度系统的总体设计
• 4.1.1 队列调度系统顶层模块交互关系设计
• 4.1.2 队列调度系统 0 层模块交互关系设计
• 4.1.3 队列调度系统 1 层模块交互关系设计
• 4.2 队列调度模块的分解
• 4.2.1 队列调度守护进程模块分解
• 4.2.2 队列调度命令行模块分解
• 4.2.3 队列调度内核模块分解
• 4.3 队列调度功能的设计
• 4.3.1 单独队列配置和恢复功能的设计
• 4.3.2 主备倒换功能的设计
• 4.3.3 数据库功能的设计
• 4.4 队列调度功能的实现
• 4.4.1 单独队列配置恢复功能的实现
• 4.4.2 主备倒换功能的实现
• 4.4.3 队列调度分布式处理功能的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 队列调度的测试
• 5.1 测试环境
• 5.1.1 Comware V7 平台
• 5.1.2 测试工具 Smartbits
• 5.2 测试及结果分析
• 5.2.1 队列调度的系统功能测试及结果分析
• 5.2.2 端口队列配置的报文测试及结果分析
• 5.3 测试结论
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献