网络服务质量方案的研究与分析
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摘要
传统的Internet中没有服务质量的保证，网络只提供最大努力的数据传输服务，如何在互联网中为多媒体应用提供服务质量的保证是当前网络研究中的热点问题。本文主要讨论互联网中提供服务质量(QoS,quality of service)保证的相关研究。
文章首先介绍了对QoS的研究、实现QoS的必要性以及QoS的控制技术。其次，分析比较了集成服务／RSVP和区分服务来种方案的优缺点。在此基础上给出一种将两者结合使用的方案—Intserv over Diffserv体系结构，详细分析比较了带宽分配和资源预留汇聚两种实现方案的性能特点，并从三个方面进行了比较：空间复杂性，接入控制对网络状态的响应速度，组播方式等得出资源预留汇聚方案较有发展前途，并在此基础上，对某校园网的改进提出了自己的观点：同时解决了Intserv类型服务描述到Diffserv网络区提供的服务之间的映射，部分由c语言实现，并给出模拟运行结果。最后，指出QoS今后的研究和发展方向。
Traditional Internet doesn't provide Quality of Service guarantees. The network can only provide best effort data delivery service .How to provide Quality of Service guarantees to multimedia application is a hot topic in current network research. This thesis mainly discussed the relevant research about quality of service in network.
First this thesis introduces the require of QoS as well as achieves the necessary and control technology of QoS ; Second this thesis analyzes advantage and disadvantage in Integrated Services/Rsvp and Differentiated Services. After these discussions, we'll also put forward tow plans: Bandwidth Broker and resource reservation aggregation architecture and compare tow plans in three aspects: space complexity respond speed and multicast communication . We make a conclusion that the resource reservation aggregation architecture is more future . On basis on it I put forward a plan about campus networks .At the time I realize the mapping from Integrated Service to Differentiated Service and realize in C language. At last we point out the direction of research and development.
文章首先介绍了对QoS的研究、实现QoS的必要性以及QoS的控制技术。其次，分析比较了集成服务／RSVP和区分服务来种方案的优缺点。在此基础上给出一种将两者结合使用的方案—Intserv over Diffserv体系结构，详细分析比较了带宽分配和资源预留汇聚两种实现方案的性能特点，并从三个方面进行了比较：空间复杂性，接入控制对网络状态的响应速度，组播方式等得出资源预留汇聚方案较有发展前途，并在此基础上，对某校园网的改进提出了自己的观点：同时解决了Intserv类型服务描述到Diffserv网络区提供的服务之间的映射，部分由c语言实现，并给出模拟运行结果。最后，指出QoS今后的研究和发展方向。
Traditional Internet doesn't provide Quality of Service guarantees. The network can only provide best effort data delivery service .How to provide Quality of Service guarantees to multimedia application is a hot topic in current network research. This thesis mainly discussed the relevant research about quality of service in network.
First this thesis introduces the require of QoS as well as achieves the necessary and control technology of QoS ; Second this thesis analyzes advantage and disadvantage in Integrated Services/Rsvp and Differentiated Services. After these discussions, we'll also put forward tow plans: Bandwidth Broker and resource reservation aggregation architecture and compare tow plans in three aspects: space complexity respond speed and multicast communication . We make a conclusion that the resource reservation aggregation architecture is more future . On basis on it I put forward a plan about campus networks .At the time I realize the mapping from Integrated Service to Differentiated Service and realize in C language. At last we point out the direction of research and development.
引文
[1] IETF-RFC1633 Integrated Services in Internet architecture
[2] IETF-RFC2475 An architecture for differentiated services
[3] Internet Draft. Integrated Services mapping differentiated services network
[4] A generalized processor sharing approach to flow contol in integrated services network A. Parekh.
[5] IP服务质量[美]Srinivas Vegesna信达工作室 人民邮电出版社
[6] Resource reSer Vation Protocol 1999 D. Durham, R. Yavatkar.
[7] IP网络的Cisco QoS管理(美)Benoit Durand著 宁科 译人民邮电出版社
[8] 一种区分业务域内的IP流量规划方法 郭国强 软件学报 2002 13
[9] IBM企业网原理、设计与实现 沈苏彬 陈奇 东南大学出版社
[10] 一种DiffServ PHB的调度策略 李迅 窦文华 计算机工程
[11] An architecture for differentiated service Blake S etal RFC 2205 1997
[12] 宽带IP技术进展 侯自强 人民邮电出版社
[13] 综合业务和区分业务比较研究 李波 计算机应用 第20卷 第12期
[14] 基于分类服务的下一代互联网体系结构的实现 韦智 计算机工程与应用
[15] 一种Diffserv PHB的调度策略 李迅 计算机工程 第20卷 第12期
[16] 区分业务模型的简单实现框架 华长发 计算机工程 第27卷 第12期
[17] Internet多媒体实时传输技术 罗明宇 计算机工程与应用 2000．9
[18] 区分服务网络中服务质量保证体系结构的研究 贾永兴 东南大学学报(自然科学版)第32卷第1期
[19] MPLS和区分服务的集成 徐迎晓 计算机工程 2002．4
[20] DiffServ over MPLS模型中的流量工程机制 谭咏茂 武汉大学学报 第48卷 第1期
[21] Stability analysis of buffer priority scheduling policies using Petri nets. Lin C, Xu M, Marinescu D C, Ren F Y, and Shan Z G. IEEE Transactions on Automatic Control. July 2003, 48(7): 1235-1238.
[22] 可编程路由器中基于缓冲队列长度阈值的处理机调度 徐恪，林闯，吴建平．，电子学报，Nov．2001，29(11)：1449-1453。
[23] ATM网络基于队列长度阈值的传输调度 林闯，软件学报，1998，9(4)：316-320。
[24] Internet区分服务及其几个热点问题的研究，林闯，单志广，盛立杰，吴建
平．计算机学报，2000，23(4)：419-433。
[25] 一种支持多媒体通信QoS的拥塞控制机制，罗万明，林闯，阎保平．电子学报，2000，28(11A)：48-52
[26] Logical inference of Horn clauses in Petri net models. Lin C, Chaudhury A, Whinston A B and Marinescu D C.. IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering, Vol. 5, No. 4, June 1993, pp. 416-425.
[27] Integration of scheduling real-time traffic and cell loss control for ATM networks. Lin C and Sheng L. IEICE Trans. on Communications, April 2002, E85-B(4): 778-795.
[28] 基于网边缘控制的QoS路由算法，樊秀梅，林闯，崔逊学．清华大学学报(自然科学版)，January 2004，44(1)：25-28。
[29] 一种新的主动队列管理算法，章淼，吴建平，林闯．P21：计算机学报 October 2003，26(10)：1288-1294。
[30] IP网络的拥塞控制，任丰原，林闯，刘卫东．计算机学报 September 2003，26(9)：1025-1034。
[31] 主动队列管理中的智能分组丢弃新机制，任丰原，林闯，魏丫丫，樊燕飞．电子学报 December 2002，30(12A)：1933-1937
[32] 网边缘可控的IP QoS体系结构及其算法，樊秀梅，林闯，王忠民．电子学报 December 2002，30(12A)：2027-2031
[33] ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计，任丰原，林闯，任勇，山秀明．计算机学报，October 2002，25(10)：1024-1029。
[34] 一种区分服务综合方案的模型与性能分析，盛立杰，林闯，吴建平．电子学报，2000，28(11A)：32-35．
[35] 基于动态缓冲阈值的Internet区分服务，林闯．软件学报，2000，11(7)：938-944。
[36] 多媒体信息网络QoS的控制，林闯．软件学报 1999，10(10)：1016-1024。
[37] 基于Intel网络处理器的路由器队列管理：设计、实现与分析，林闯，周文江，李寅，郑波，田立勤．计算机学报 September 2003，26(9)：1068-1077。
[38] IP报文分类技术的研究及其应用，田立勤，林闯．计算机研究与发展 June 2003，40(6)：765-775
[39] 网络传输控制的综合性能评价标准，江勇，林闯，吴建平．计算机学报，August 2002，25(8)：869-877。
[40] 网络自相似业务到达过程的SPN模型及其性能评价，单志广，林闯，杨扬．计算机科学，July 2001，Vol．28 Suppl，32-38。
[2] IETF-RFC2475 An architecture for differentiated services
[3] Internet Draft. Integrated Services mapping differentiated services network
[4] A generalized processor sharing approach to flow contol in integrated services network A. Parekh.
[5] IP服务质量[美]Srinivas Vegesna信达工作室 人民邮电出版社
[6] Resource reSer Vation Protocol 1999 D. Durham, R. Yavatkar.
[7] IP网络的Cisco QoS管理(美)Benoit Durand著 宁科 译人民邮电出版社
[8] 一种区分业务域内的IP流量规划方法 郭国强 软件学报 2002 13
[9] IBM企业网原理、设计与实现 沈苏彬 陈奇 东南大学出版社
[10] 一种DiffServ PHB的调度策略 李迅 窦文华 计算机工程
[11] An architecture for differentiated service Blake S etal RFC 2205 1997
[12] 宽带IP技术进展 侯自强 人民邮电出版社
[13] 综合业务和区分业务比较研究 李波 计算机应用 第20卷 第12期
[14] 基于分类服务的下一代互联网体系结构的实现 韦智 计算机工程与应用
[15] 一种Diffserv PHB的调度策略 李迅 计算机工程 第20卷 第12期
[16] 区分业务模型的简单实现框架 华长发 计算机工程 第27卷 第12期
[17] Internet多媒体实时传输技术 罗明宇 计算机工程与应用 2000．9
[18] 区分服务网络中服务质量保证体系结构的研究 贾永兴 东南大学学报(自然科学版)第32卷第1期
[19] MPLS和区分服务的集成 徐迎晓 计算机工程 2002．4
[20] DiffServ over MPLS模型中的流量工程机制 谭咏茂 武汉大学学报 第48卷 第1期
[21] Stability analysis of buffer priority scheduling policies using Petri nets. Lin C, Xu M, Marinescu D C, Ren F Y, and Shan Z G. IEEE Transactions on Automatic Control. July 2003, 48(7): 1235-1238.
[22] 可编程路由器中基于缓冲队列长度阈值的处理机调度 徐恪，林闯，吴建平．，电子学报，Nov．2001，29(11)：1449-1453。
[23] ATM网络基于队列长度阈值的传输调度 林闯，软件学报，1998，9(4)：316-320。
[24] Internet区分服务及其几个热点问题的研究，林闯，单志广，盛立杰，吴建
平．计算机学报，2000，23(4)：419-433。
[25] 一种支持多媒体通信QoS的拥塞控制机制，罗万明，林闯，阎保平．电子学报，2000，28(11A)：48-52
[26] Logical inference of Horn clauses in Petri net models. Lin C, Chaudhury A, Whinston A B and Marinescu D C.. IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering, Vol. 5, No. 4, June 1993, pp. 416-425.
[27] Integration of scheduling real-time traffic and cell loss control for ATM networks. Lin C and Sheng L. IEICE Trans. on Communications, April 2002, E85-B(4): 778-795.
[28] 基于网边缘控制的QoS路由算法，樊秀梅，林闯，崔逊学．清华大学学报(自然科学版)，January 2004，44(1)：25-28。
[29] 一种新的主动队列管理算法，章淼，吴建平，林闯．P21：计算机学报 October 2003，26(10)：1288-1294。
[30] IP网络的拥塞控制，任丰原，林闯，刘卫东．计算机学报 September 2003，26(9)：1025-1034。
[31] 主动队列管理中的智能分组丢弃新机制，任丰原，林闯，魏丫丫，樊燕飞．电子学报 December 2002，30(12A)：1933-1937
[32] 网边缘可控的IP QoS体系结构及其算法，樊秀梅，林闯，王忠民．电子学报 December 2002，30(12A)：2027-2031
[33] ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计，任丰原，林闯，任勇，山秀明．计算机学报，October 2002，25(10)：1024-1029。
[34] 一种区分服务综合方案的模型与性能分析，盛立杰，林闯，吴建平．电子学报，2000，28(11A)：32-35．
[35] 基于动态缓冲阈值的Internet区分服务，林闯．软件学报，2000，11(7)：938-944。
[36] 多媒体信息网络QoS的控制，林闯．软件学报 1999，10(10)：1016-1024。
[37] 基于Intel网络处理器的路由器队列管理：设计、实现与分析，林闯，周文江，李寅，郑波，田立勤．计算机学报 September 2003，26(9)：1068-1077。
[38] IP报文分类技术的研究及其应用，田立勤，林闯．计算机研究与发展 June 2003，40(6)：765-775
[39] 网络传输控制的综合性能评价标准，江勇，林闯，吴建平．计算机学报，August 2002，25(8)：869-877。
[40] 网络自相似业务到达过程的SPN模型及其性能评价，单志广，林闯，杨扬．计算机科学，July 2001，Vol．28 Suppl，32-38。