路由器IP报文QoS优先级实现方法的研究

发布时间：2017-09-22 03:02

  本文关键词：路由器IP报文QoS优先级实现方法的研究

  更多相关文章： 报文分类 多决策树 优先级 队列调度

【摘要】：随着网络技术的不断发展,无论是使用互联网的用户数量还是互联网中的业务数量都呈现出爆炸式的增长,但是网络资源却是有限的,因此,如何在有限的资源上传输大量的报文,同时满足不同报文对带宽、时延等性能的要求,提高服务质量,已经成为IP网络研究的重点课题。目前,解决这一问题的有效方法采用是QoS技术,它根据网络报文的特点对报文划分优先级,再通过某种调度策略,使报文按一定的优先级顺序转发,提高了服务质量。为了实现报文按优先级顺序转发,本文对QoS技术做了以下研究工作:首先,对报文分类、划分优先级的方法进行了研究与改进。研究发现现有的决策树算法中,决策树节点之间存在大量重复规则,消耗了大量存储空间。本文提出一种多决策树算法,划分独立规则子集,并在此基础上加入了一系列减少规则重复及加快查找速率的手段,大大节省了算法对时间和空间的消耗。其次,实现了优先级映射,通过设定优先级映射表,得到了报文转发、丢弃等所需要的所有优先级字段,在此过程中设计了两种改变优先级映射关系的方法。第三,根据得到的优先级字段完成了报文的入队列及转发过程。在此过程中,设计改进了一种队列调度算法,新的调度算法在结合了严格优先级调度算法以及加权轮询调度算法的基础上,加入分组限速机制,在克服了算法原有缺点的基础上,还可以一定程度上改变队列权值,改善了突发流量的丢包特性。最后,以本文提出的报文分类、优先级映射、队列调度算法为基础,完成了路由器Qo S部分相关功能的设计。通过实习公司在NP芯片上的测试,本设计实现了IP报文的优先级调度,且具有较好的性能。
【关键词】：报文分类 多决策树 优先级 队列调度
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.05
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 QoS技术研究背景和意义9
• 1.2 QoS技术研究现状9-11
• 1.3 论文组织结构11-13
• 第二章 QoS技术和优先级13-23
• 2.1 QoS技术13-17
• 2.1.1 QoS概述13-15
• 2.1.2 QoS性能指标15
• 2.1.3 QoS模型15-17
• 2.2 优先级17-22
• 2.2.1 报文携带优先级18-21
• 2.2.2 设备优先级21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 报文分类23-35
• 3.1 分类算法的基础23-25
• 3.1.1 报文分类可用字段23-24
• 3.1.2 规则集24-25
• 3.2 报文分类算法25-31
• 3.2.1 算法的性能要求25-26
• 3.2.2 几种经典算法的介绍26-31
• 3.3 多决策树算法31-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 优先级映射35-46
• 4.1 功能介绍35
• 4.2 映射表35-38
• 4.2.1 cos表35-37
• 4.2.2 phb表37-38
• 4.2.3 queuemaping表38
• 4.3 映射过程38-45
• 4.3.1 修改映射表40
• 4.3.2 remark40-43
• 4.3.3 primap43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 队列调度46-59
• 5.1 队列调度概述46-48
• 5.1.1 队列调度功能46-47
• 5.1.2 队列调度算法本质分析47
• 5.1.3 算法的性能指标47-48
• 5.2 经典的队列调度算法48-51
• 5.3 一种自适应队列调度算法51-58
• 5.3.1 WRR算法的改进52-53
• 5.3.2 分组限速机制53-54
• 5.3.3 SWR算法54-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 系统测试59-74
• 6.1 测试设备59
• 6.2 功能测试59-71
• 6.2.1 优先级映射60
• 6.2.2 报文入队列60-63
• 6.2.3 直接修改映射表63-65
• 6.2.4 remark DSCP65-67
• 6.2.5 remark lp67-68
• 6.2.6 primap68-70
• 6.2.7 队列调度70-71
• 6.3 队列调度算法性能测试71-73
• 6.4 本章小结73-74
• 第七章 总结与展望74-75
• 参考文献75-78
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文78-79
• 致谢79

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本文编号：898377