一體化網(wǎng)絡(luò)中快速轉(zhuǎn)發(fā)與隊列調(diào)度機(jī)制的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)采用以用戶為中心，面向數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計思想，提供無保障的“盡力而為”的服務(wù)。這已經(jīng)無法滿足視頻、語音等對服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）有特殊需求的業(yè)務(wù)。一體化可信網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)概念的提出，是為了在一種網(wǎng)絡(luò)上支持多種服務(wù)，并解決可信、移動、服務(wù)質(zhì)量等問題。本文的研究也是在這個背景下開展的。 本文主要關(guān)注一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證體系數(shù)據(jù)平面的方案設(shè)計與實現(xiàn)。首先，分析了互聯(lián)網(wǎng)中現(xiàn)有的服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制的

2、優(yōu)缺點。接著在此基礎(chǔ)上，針對一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制的需求，提出一種適合于一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制數(shù)據(jù)平面的實現(xiàn)方案。該方案包括了隊列調(diào)度和快速轉(zhuǎn)發(fā)等相關(guān)機(jī)制。第三，將設(shè)計方案在Linux平臺上進(jìn)行了編程實現(xiàn)。本文工作主要有以下幾點：1）提出了一種利用Linux平臺下通用的流量控制工具TC（Traffic Control）實現(xiàn)隊列調(diào)度和整形功能的方法；2）提出了一種新的可支持QoS路由的快速轉(zhuǎn)發(fā)方式的設(shè)計和實現(xiàn)方案；3）采用Linu

3、x開源內(nèi)核協(xié)議棧，以動態(tài)加載的內(nèi)核模塊形式實現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)發(fā)與域內(nèi)全局流標(biāo)識DGFL（Domain Global Flow Label）標(biāo)記功能；4）使用netlink套接口實現(xiàn)內(nèi)核與外部的通信接口，便于與其它服務(wù)進(jìn)程的交互協(xié)同。 通過在原型系統(tǒng)上部署本方案，實際測試了隊列調(diào)度和快速轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的功能和性能。結(jié)果表明：隊列調(diào)度機(jī)制實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)資源的預(yù)留；快速轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的處理時延大約為12us，支持QoS路由；系統(tǒng)可以在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下為數(shù)