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近年来,随着网络规模的飞速发展,传统的IP网络仅提供“尽力而为”(BestEffort)的服务,对IP包传递的可靠性和时延不提供任何保证,这对只要求准确率而对时延没有严格要求的数据业务来说是足够的,而对日益增长的实时业务和多媒体业务,其服务质量(QualityofService,QoS)是难以保证的。传统的IP网络没有服务质量保证的弱点已经显示出来,因而QoS问题已成为目前IP网络面临的最重要最复杂的问题。
本设计采用三星公司基于ARM920T内核的S3C2440微处理器。同时,因为代码开源、易于裁剪以及可移植性强等特点而选用了Linux操作系统,根据LinuxTCP/IP协议栈框架,在LinuxTC(TrafficControl)的基础上设计了一个具体的QoS系统,实现对实时业务的优先处理。QoS系统由三个模块组成:命令解析模块、过滤器模块和RTWRR(Real—TimeWeightedRoundRobin)调度模块,命令解析模块将用户传递进来的配置信息填充到数据包中,并将数据包发送至内核,内核再对其进行参数解析,根据参数执行相关的RTWRR操作:过滤器用于为数据包分类,决定它们按照何种队列规定(QueueingDisciplines)进入队列;RTWRR模块是本系统的主要模块,这个模块通过改进的WRR(WeightedRoundRobin)调度算法——RTWRR调度算法来对链路带宽的资源进行分配和管理,实现不同级别的业务服务。
本文使用安装有Redhat9.0的PC作为开发主机,并在其上安装交叉编译工具,构建交叉编译环境,并分析了Linux2.6的内核特点,通过修改Linux内核中与硬件平台相关的代码,成功实现了Linux2.6向S3C2440开发板上的移植,给出了详细的移植过程。
根据论文设计的方案,利用测试软件针对优化后的QoS系统进行测试,测试结果表明所设计的QoS方案可以优先处理网络中对传输延迟有较高要求的实时业务,当网络中没有实时数据时,再通过为不同业务流分配不同的权值,实现对每个服务等级输出带宽的控制,改进了特定用户的网络服务质量。
最后,对本论文所做的工作加以总结,并提出今后研究的方向。