基于DiffServ的MPLS網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制研究.pdf

1、隨著因特網(wǎng)業(yè)務(wù)量的持續(xù)增長(zhǎng)以及光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步，多種傳統(tǒng)業(yè)務(wù)類型（如課程、會(huì)議、電話等）以視頻、語(yǔ)音和圖像等方式通過(guò)因特網(wǎng)來(lái)傳輸，使人們對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求越來(lái)越高。IETF提出的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)使IP網(wǎng)絡(luò)可以快速的交換和轉(zhuǎn)發(fā)，區(qū)分服務(wù)(DiffServ)體系使具有不同QoS需求的業(yè)務(wù)類型被區(qū)分處理，提供了QoS保證。由于MPLS與DiffServ交換轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的相似性，將兩種技術(shù)相結(jié)合，利用DiffSer

2、v的可擴(kuò)展性和MPLS的快速轉(zhuǎn)發(fā)和顯示路由特性以及是目前業(yè)界廣泛認(rèn)可的解決IP骨干網(wǎng)QoS問(wèn)題的技術(shù)。
　　擁塞是網(wǎng)絡(luò)固有的屬性，擁塞控制是提高IP QoS的關(guān)鍵，而主動(dòng)隊(duì)列管理(ActiveQueue Management, AQM)是擁塞控制的核心。隨機(jī)早期檢測(cè)(Random Early Detection，RED)算法是最早提出的主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制，也是主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制的典型代表，IETF推薦使用RED算法來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控

3、制問(wèn)題。RED算法能有效地避免TCP流全局同步現(xiàn)象，但是存在對(duì)有不同QoS需求的業(yè)務(wù)同等對(duì)待、對(duì)控制參數(shù)過(guò)于敏感、隨業(yè)務(wù)流增大導(dǎo)致QoS性能急劇下降的不穩(wěn)定性。在DiffServ體系中，基于RED算法的多級(jí)隨機(jī)早期檢測(cè)（Multi-level RED，MRED）利用DiffServ的分類機(jī)制，對(duì)不同的業(yè)務(wù)類標(biāo)記不同的丟棄優(yōu)先級(jí)，并設(shè)置不同的RED參數(shù)，為不同的丟棄優(yōu)先級(jí)獨(dú)立計(jì)算丟棄概率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型業(yè)務(wù)的區(qū)分處理。MRED支持MP

4、LS和DiffServ，但還存在對(duì)控制參數(shù)設(shè)置敏感和缺乏穩(wěn)定性的問(wèn)題。本文提出I-AMRED算法對(duì)MRED機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，旨在基于DiffServ的MPLS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中降低丟包率和提高吞吐量，減少對(duì)控制參數(shù)設(shè)置敏感和改善業(yè)務(wù)流大幅增大時(shí)的穩(wěn)定性等問(wèn)題。為了驗(yàn)證I-AMRED算法的有效性，本文在NS-2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了多發(fā)送端、多業(yè)務(wù)類型和較大網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卸喟l(fā)送端、單業(yè)務(wù)類型兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，I-AMRED算法提高了網(wǎng)絡(luò)的吞