本文關(guān)鍵詞：基于QoS機(jī)制的多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類和規(guī)模獲得了爆炸式的增長(zhǎng),無線互聯(lián)網(wǎng)帶寬資源逐漸顯得捉襟見肘。另一方面,硬件的快速更新迭代,越來越多的終端設(shè)備裝備了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,當(dāng)用單一網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸滿足不了高速業(yè)務(wù)的帶寬需求的時(shí)候,可以利用終端設(shè)備上的多張網(wǎng)卡(內(nèi)置或者外置)聯(lián)合傳輸數(shù)據(jù)來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。本文通過基于不同協(xié)議層的多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸方案,在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,選擇了實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸方案最適合的協(xié)議層和傳輸協(xié)議,即傳輸層和MPTCP(multipath transmission control protocol,多路徑傳輸協(xié)議)。研究了MPTCP的核心技術(shù)并分析了該協(xié)議在多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸中存在的問題,即由MPTCP中各條傳輸子流性能不一樣導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包亂序問題。它不僅有可能導(dǎo)致接收端緩存上溢,還會(huì)造成發(fā)送端不必要的假重傳,進(jìn)而拖累整個(gè)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的問題。針對(duì)該問題,本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)MPTCP協(xié)議中的路徑調(diào)度機(jī)制進(jìn)行修改,提出了基于鏈路質(zhì)量估計(jì)的多網(wǎng)卡傳輸方案。該方案根據(jù)鏈路的質(zhì)量評(píng)估模型首先將MPTCP協(xié)議中所有傳輸?shù)淖恿鞣譃榭捎米恿骱蛡溆米恿?然后在可用子流中選擇鏈路質(zhì)量最好的子流進(jìn)行當(dāng)前數(shù)據(jù)的傳輸。這便有效減緩了數(shù)據(jù)包的亂序問題,提高了多網(wǎng)絡(luò)帶寬聚合后的吞吐量。另外,目前互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類越來越多且越來越復(fù)雜,本文充分考慮到不同業(yè)務(wù)對(duì)QoS保障的要求不一樣,傳統(tǒng)QoS技術(shù)已經(jīng)滿足不了多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸,提出了一種區(qū)分業(yè)務(wù)的多網(wǎng)卡QoS保障傳輸技術(shù)方案,該方案能有效地識(shí)別業(yè)務(wù),并根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)QoS保障的要求來選擇合適的網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,從而提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。本文在NS-3仿真工具中,加入了修改過的MPTCP協(xié)議模塊,并對(duì)加入了基于鏈路質(zhì)量的路徑調(diào)度算法的MPTCP協(xié)議進(jìn)行了仿真分析,驗(yàn)證了優(yōu)化后的MPTCP,與原MPTCP相比,其網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性得到了提高。本文搭建了Linux測(cè)試床,對(duì)基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的業(yè)務(wù)識(shí)別模塊和基于業(yè)務(wù)識(shí)別的路徑調(diào)度模塊進(jìn)行了功能測(cè)試和性能測(cè)試,驗(yàn)證了業(yè)務(wù)識(shí)別模塊能夠提高識(shí)別業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確率,并且多網(wǎng)卡調(diào)度模塊能夠根據(jù)識(shí)別出的業(yè)務(wù)類型選擇合適的網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.09

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本文編號(hào)：1145957