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近年来,随着计算机网络的飞速发展,新的应用层出不穷,而传统的IP网络只提供尽力而为(Best Effort)的业务,伴随着多媒体业务的引入,网络应用的多样性要求其提供不同等级的服务并保证其服务质量安全技术,这就使得流量管理成为网络研究体系中的一个重要组成部分。实现流量管理,不仅可以避免网络拥塞,还可以通过减小丢包率、降低端到端延迟、提高吞吐量等支持服务质量,而且还可通过对不同业务实施不同的流量控制机制来达到区分服务的目的。
本文对校园网出口大规模流量的特点进行了深入的研究,在现有算法的基础上,提出了一种基于不同业务实施不同流量管理算法的方案,通过深入比较分析几种主要队列管理算法的优缺点,在网络仿真平台NS2下,对不同应用的流量:FTP流量、CBR流量、HTTP流量分别使用7种队列管理算法:DropTail、RED、FRED、SRED、BLUE、PI、REM来进行仿真,得到不同应用流量的最优队列管理机制,然后综合所有流量进行验证,实验结果表明,在网络利用率和数据包吞吐量方面均有明显的提高。
论文详细分析了IXP2400的硬件架构和软件模型,利用其典型的多RISC内核并行实时处理特性,在RADISYS公司开发的ENP2611开发板上进行流量管理系统的实现。论文分析应用中的数据包处理流程,对系统资源的分配进行了规划,详细设计和实现了软件架构的功能模块,主要的微码核心模块包括:数据包接收模块、流量识别分类模块、流量整形模块、流量拥塞控制模块、队列管理模块、队列调度模块、数据包发送模块,并在Intel IXA SDK 4.0上实现了系统仿真及在开发板ENP2611上实现了硬件测试。
实验结果测试表明:该系统能够对标记后的数据包进行准确的识别分类,对不同应用的流量实行不同等级的服务,能够有效地保证网络的服务质量,并按要求实现速率限制,有效地抑制了由于网络流量过大引起的网络拥塞,能够达到线速转发要求,提高了网络带宽的利用率,符合设计要求。论文最后针对该设计方案的不足指出并提出了相应的改进意见。