基于QoS控制的分組調(diào)度算法的研究.pdf

1、隨著Internet的飛速發(fā)展，各種新業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，尤其是視頻、語(yǔ)音等多媒體業(yè)務(wù)(如視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、IP可視電話(huà))的迅猛增長(zhǎng)，IP網(wǎng)絡(luò)也由以前單一的數(shù)據(jù)網(wǎng)變成了多業(yè)務(wù)的綜合數(shù)字網(wǎng)。正是由于各種多媒體應(yīng)用的推動(dòng)，在當(dāng)前高速網(wǎng)絡(luò)中按照用戶(hù)的要求提供QoS控制成為一個(gè)普遍的要求，也是Internet發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。因此，研究分組調(diào)度算法，以獲得更優(yōu)的資源分配方案，實(shí)現(xiàn)QoS性能要求是具有重要意義的。 本文首先總結(jié)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Qo

2、S控制研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，較完整地分析了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)QoS控制的兩種體系結(jié)構(gòu)——IntServ和DiffServ。然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS控制的關(guān)鍵技術(shù)——分組調(diào)度機(jī)制進(jìn)行了深入的研究。分組調(diào)度是網(wǎng)絡(luò)資源管理的重要內(nèi)容，通過(guò)控制不同類(lèi)型的分組對(duì)鏈路帶寬的使用，使具有不同服務(wù)質(zhì)量QoS要求的數(shù)據(jù)流得到不同的服務(wù)。目前比較成熟的分組調(diào)度算法主要包括先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法、循環(huán)調(diào)度算法、加權(quán)公平排隊(duì)算法等。 本文重點(diǎn)研究了GPS模型及

3、PGPS算法中WFQ算法，通過(guò)對(duì)WFQ算法無(wú)法保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS這一現(xiàn)象及其原因的深入分析，發(fā)現(xiàn)其在公平性方面存在著不區(qū)分會(huì)話(huà)優(yōu)先級(jí)缺陷。在此基礎(chǔ)上本文提出了一種基于服務(wù)分類(lèi)的加權(quán)公平排隊(duì)算法SCWFQ(WFQ Based on Service Class)。該算法通過(guò)對(duì)服務(wù)分類(lèi)，將實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)與非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)區(qū)分開(kāi)，對(duì)分屬于不同類(lèi)別的業(yè)務(wù)流采用不同的帶寬分配方法，首先滿(mǎn)足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)延時(shí)的要求，使得實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量在鏈路帶寬不足的情況下得到

4、有效的保證。 本文還進(jìn)一步對(duì)算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)Linux下的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬器在同樣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和鏈路、帶寬、信息源等環(huán)境下對(duì)WFQ和SCWFQ兩種調(diào)度算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，來(lái)檢測(cè)新算法的實(shí)現(xiàn)并對(duì)比兩種算法性能。結(jié)果給出了SCWFQ算法有效控制了實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的最大延時(shí)，改進(jìn)了它們的OoS性能。 本文由六部分組成，第一章介紹了研究背景和意義；第二章比較了綜合服務(wù)模型和區(qū)分服務(wù)模型；第三章研究了調(diào)度及其相