SDN網(wǎng)絡(luò)中QoS控制技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)種類日益增多，不同種類業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）的需求各不相同。然而，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)對所有的業(yè)務(wù)都只提供盡力而為的服務(wù)。這使得在擁塞的情況下，網(wǎng)絡(luò)很難保障不同業(yè)務(wù)的不同QoS需求。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）作為一種新型網(wǎng)絡(luò)，它解耦了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的控制層和轉(zhuǎn)發(fā)層，使得控制層能獲取全網(wǎng)拓?fù)湟晥D并集中控制轉(zhuǎn)發(fā)層的行為，為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流提

2、供靈活的QoS保證，這為QoS的研究提供了一個新思路。
　　本文利用SDN網(wǎng)絡(luò)可編程、易擴展以及有較強的網(wǎng)絡(luò)管控能力等特點，研究SDN網(wǎng)絡(luò)中的 QoS控制技術(shù)，主要工作有：1）對四種不同種類業(yè)務(wù)進行了等級的區(qū)分，并設(shè)定不同等級值，在此基礎(chǔ)上，提出了SDN網(wǎng)絡(luò)中區(qū)分業(yè)務(wù)優(yōu)先級的QoS控制框架，對最高優(yōu)先級業(yè)務(wù)進行動態(tài)QoS路由，對其他等級業(yè)務(wù)進行以跳數(shù)為代價最短路徑算法的路由，使用隊列調(diào)度管理區(qū)分保障不同等級業(yè)務(wù)的QoS；2）以鏈路

3、擁塞率、路徑跳數(shù)為代價，路徑時延為約束條件，對最高優(yōu)先級業(yè)務(wù)使用拉格朗日松弛聚合代價（Lagrange Relaxation Based Aggregated Cost，LARAC）算法進行動態(tài)QoS路由，以保障最高優(yōu)先級業(yè)務(wù)端到端的時延；3）提出了基于優(yōu)先級隊列（Priority Queue，PQ）調(diào)度算法、差額加權(quán)輪詢（Deficit Weighted Round Robin， DWRR）隊列調(diào)度算法和加權(quán)隨機早期檢測(Weight

4、ed Random Early Detection，WRED）隊列管理算法的隊列調(diào)度管理策略，進行不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)的區(qū)分調(diào)度管理；4）改進了 OpenFlow協(xié)議，使得 OpenFlow協(xié)議能支持隊列命令，以對隊列調(diào)度管理策略進行靈活配置。
　　本文對QoS控制框架的拓?fù)涔芾砟K、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模塊、路徑計算模塊、路由管理模塊、隊列代理模塊和流量管理模塊分別進行了實現(xiàn)，并在搭建的真實 SDN網(wǎng)絡(luò)中，對QoS控制框架進行了功能和性能測試。實