基于DPDK二层转发的QoS策略研究
发布时间：2021-05-23 12:38
近年来,计算机技术瞬息万变,多媒体技术发展势如破竹,网络承载的业务种类也层出不穷,这使得网络业务流量急剧上升。在这种形势下,传统“尽力而为”服务的网络频繁产生拥塞、丢包、剧烈抖动等一系列问题,无法提供服务质量保证。正是如此,网络资源变得十分珍贵,如何充分利用有限的网络资源,并且提高网络的服务质量,已经成为实际并且不容忽视的重要问题。为了解决这一问题,TCP/IP体系结构提出了QoS这个概念。在本课题的研究中,在DPDK的l2fwd队列模型的基础上提出了一种新型的队列组织方式和队列调度算法,拟在解决网卡端口区分优先级服务转发的问题。首先分析数据包的组成结构,按照IP数据报首部的TOS字段将数据包分为三个优先级类别。然后以排队论作为理论基础,建立了带有3个优先级的非强占式优先权排队系统模型,分析该系统的平均队长、平均等待队长、平均等待时间、平均逗留时间等相关指标。其次分析了QoS中的拥塞管理最常用的技术,即队列调度技术,分析了先进先出队列调度、优先级队列调度、加权轮询循环队列调度三种算法,指出各种算法的优点和缺点,以及算法有待改进的地方。最后使用Spirent Test Center构造三...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要工作及组织结构
第二章 DPDK技术和二层转发实现
2.1 DPDK的技术原理
2.2 DPDK的内存结构分析
2.3 DPDK安装与配置
2.4 二层转发l2fwd
2.5 本章小结
第三章 QoS技术和策略算法概述
3.1 QoS原理简述
3.1.1 QoS基本概念
3.1.2 QoS处理流程
3.2 数据包分类和优先级识别
3.2.1 报文携带的优先级
3.2.2 Wireshark抓包分析
3.3 队列和拥塞管理
3.4 队列调度算法
3.5 本章小结
第四章 排队论概述与排队模型的设计
4.1 排队论综述
4.1.1 排队论的基本概念
4.1.2 排队论在QoS中的应用
4.2 排队系统的组成和表示方法
4.3 排队系统模型的建立
4.3.1 系统模型描述
4.3.2 系统相关指标
4.3.3 系统仿真
4.4 本章小结
第五章 二层转发的QoS策略仿真实现及结果分析
5.1 开发与测试环境
5.2 QoS策略设计需求分析
5.3 构造测试流量模型
5.4 QoS策略的启动
5.5 实验结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 工作总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DiffServ体系的QoS实现特定业务服务质量[J]. 金伟超. 智能计算机与应用. 2018(04)
[2]非强占有限优先权M/M/n/m排队系统[J]. 黄业文,邝神芬. 应用概率统计. 2018(04)
[3]基于改进WRR算法的智能变电站站内通信队列调度研究[J]. 沈奕菲,高亮,田鑫. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[4]基于DPDK技术的VoIP流量识别研究与实现[J]. 王伟,黄海,李军政. 电子设计工程. 2016(23)
[5]基于Intel DPDK的高性能网络安全审计方案设计[J]. 何佳伟,江舟. 电子测试. 2016(Z1)
[6]非强占有限优先权M/M/1排队系统[J]. 黄业文,吴红,王远世. 计算机工程与应用. 2013(13)
[7]基于排队论的CAN总线消息响应时间建模与分析[J]. 陈曦,刘鲁源,吕伟杰,李芳. 天津大学学报. 2012(03)
[8]IP网络QoS技术研究[J]. 曾涛. 广东科技. 2011(14)
[9]一种基于WRR的新的调度算法[J]. 饶宝乾,侯嘉. 科学技术与工程. 2011(17)
[10]QOS测试方法初探[J]. 吕艳,王丹丹. 硅谷. 2010(24)
硕士论文
[1]交换机中优先级虚拟输出队列调度策略的研究与实现[D]. 高杰.北京邮电大学 2018
[2]基于DPDK平台的虚拟交换机关键技术研究与实现[D]. 张柳霞.东南大学 2017
[3]医院急诊服务的优先权排队系统研究[D]. 陈静.燕山大学 2017
[4]基于SDN的保证QoS的网络资源分配和管理[D]. 鲁西.北京交通大学 2017
[5]动态带宽控制系统的设计与实现[D]. 王萌.哈尔滨工业大学 2016
[6]路由器IP报文QoS优先级实现方法的研究[D]. 张春风.南京邮电大学 2016
[7]基于DPDK的三层转发技术研究[D]. 孙贻妙.华中科技大学 2016
[8]区分优先级的双队列多服务台排队系统研究[D]. 熊家龙.云南大学 2015
[9]基于BCM芯片的QoS系统的设计与实现[D]. 刘蕾.电子科技大学 2014
[10]基于MATLAB的网络排队仿真[D]. 吕雪.大连海事大学 2013
本文编号：3202536
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要工作及组织结构
第二章 DPDK技术和二层转发实现
2.1 DPDK的技术原理
2.2 DPDK的内存结构分析
2.3 DPDK安装与配置
2.4 二层转发l2fwd
2.5 本章小结
第三章 QoS技术和策略算法概述
3.1 QoS原理简述
3.1.1 QoS基本概念
3.1.2 QoS处理流程
3.2 数据包分类和优先级识别
3.2.1 报文携带的优先级
3.2.2 Wireshark抓包分析
3.3 队列和拥塞管理
3.4 队列调度算法
3.5 本章小结
第四章 排队论概述与排队模型的设计
4.1 排队论综述
4.1.1 排队论的基本概念
4.1.2 排队论在QoS中的应用
4.2 排队系统的组成和表示方法
4.3 排队系统模型的建立
4.3.1 系统模型描述
4.3.2 系统相关指标
4.3.3 系统仿真
4.4 本章小结
第五章 二层转发的QoS策略仿真实现及结果分析
5.1 开发与测试环境
5.2 QoS策略设计需求分析
5.3 构造测试流量模型
5.4 QoS策略的启动
5.5 实验结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 工作总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DiffServ体系的QoS实现特定业务服务质量[J]. 金伟超. 智能计算机与应用. 2018(04)
[2]非强占有限优先权M/M/n/m排队系统[J]. 黄业文,邝神芬. 应用概率统计. 2018(04)
[3]基于改进WRR算法的智能变电站站内通信队列调度研究[J]. 沈奕菲,高亮,田鑫. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[4]基于DPDK技术的VoIP流量识别研究与实现[J]. 王伟,黄海,李军政. 电子设计工程. 2016(23)
[5]基于Intel DPDK的高性能网络安全审计方案设计[J]. 何佳伟,江舟. 电子测试. 2016(Z1)
[6]非强占有限优先权M/M/1排队系统[J]. 黄业文,吴红,王远世. 计算机工程与应用. 2013(13)
[7]基于排队论的CAN总线消息响应时间建模与分析[J]. 陈曦,刘鲁源,吕伟杰,李芳. 天津大学学报. 2012(03)
[8]IP网络QoS技术研究[J]. 曾涛. 广东科技. 2011(14)
[9]一种基于WRR的新的调度算法[J]. 饶宝乾,侯嘉. 科学技术与工程. 2011(17)
[10]QOS测试方法初探[J]. 吕艳,王丹丹. 硅谷. 2010(24)
硕士论文
[1]交换机中优先级虚拟输出队列调度策略的研究与实现[D]. 高杰.北京邮电大学 2018
[2]基于DPDK平台的虚拟交换机关键技术研究与实现[D]. 张柳霞.东南大学 2017
[3]医院急诊服务的优先权排队系统研究[D]. 陈静.燕山大学 2017
[4]基于SDN的保证QoS的网络资源分配和管理[D]. 鲁西.北京交通大学 2017
[5]动态带宽控制系统的设计与实现[D]. 王萌.哈尔滨工业大学 2016
[6]路由器IP报文QoS优先级实现方法的研究[D]. 张春风.南京邮电大学 2016
[7]基于DPDK的三层转发技术研究[D]. 孙贻妙.华中科技大学 2016
[8]区分优先级的双队列多服务台排队系统研究[D]. 熊家龙.云南大学 2015
[9]基于BCM芯片的QoS系统的设计与实现[D]. 刘蕾.电子科技大学 2014
[10]基于MATLAB的网络排队仿真[D]. 吕雪.大连海事大学 2013
本文编号：3202536
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