【摘要】：近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量與日俱增,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸滲透到人們的生活、學(xué)習(xí)、工作等各個領(lǐng)域。各種新型業(yè)務(wù)如高可靠性和高傳輸質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn),對網(wǎng)絡(luò)的帶寬提供能力和服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求。多路徑傳輸技術(shù)可以聚合多條網(wǎng)絡(luò)路徑上的帶寬,均衡網(wǎng)絡(luò)負載,從而提高傳輸質(zhì)量。多路徑IP傳輸網(wǎng)絡(luò)是一種高可靠性的組建網(wǎng)絡(luò)方案,可以使用多個IP網(wǎng)絡(luò)并行傳輸數(shù)據(jù),本論文主要對多路徑IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的多路徑并行傳輸方案及其流量調(diào)度策略進行研究與設(shè)計。首先,本文對現(xiàn)有的多路徑傳輸方案進行了調(diào)查與分析,針對多路徑IP傳輸網(wǎng)的特點,設(shè)計了一種基于路由封裝的多路徑傳輸系統(tǒng)(Multi-path Transmission System based on Routing Encapsulation,MTSRE),通過在通信終端部署安裝有MTSRE的多路徑路由服務(wù)器來實現(xiàn)多路徑并發(fā)傳輸?shù)男Ч?然后從傳輸模型、設(shè)計目標(biāo)、體系結(jié)構(gòu)等方面對MTSRE進行了詳細介紹。流量調(diào)度策略的設(shè)計是多路徑傳輸?shù)暮诵膯栴},它決定了數(shù)據(jù)包在多條網(wǎng)絡(luò)路徑上的分配情況,對多路徑傳輸?shù)男矢叩陀袥Q定性的作用。本文總結(jié)分析了常見的流量調(diào)度機制,針對MTSRE提出了一種基于擁塞度預(yù)知的流量調(diào)度算法(Flow Scheduling based on CongestionPrediction,FSCP),該算法基于路徑的單向時延變化情況和丟包情況對路徑的擁塞度進行實時預(yù)估,在路徑選擇時優(yōu)先選擇向擁塞度較小的路徑調(diào)度數(shù)據(jù),當(dāng)正在使用的路徑擁塞嚴重時,將流量轉(zhuǎn)移到其它質(zhì)量較好的子路徑上。最后,本文使用NS3仿真工具對設(shè)計的多路徑傳輸方案和流量調(diào)度算法進行了實現(xiàn),并選取了不同的網(wǎng)絡(luò)場景測試算法的性能。實驗結(jié)果表明,本文提出的方法在整合帶寬、負載均衡、路徑容錯能力方面取得了良好的效果。
【圖文】：

移動ＩＰ是一種允許移動終端在不重建ＴＣＰ連接的前提下，從一個網(wǎng)絡(luò)移動逡逑到另一個網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)［３］。該技術(shù)依賴于歸屬代理（Ｈｏｍｅ邋Ａｇｅｎｔ）和外部代理逡逑（Ｆｏｒｅｉｇｎ邋Ａｇｅｎｔ）。如圖２－２所示，移動節(jié)點Ａ從歸屬網(wǎng)絡(luò)移動到外部網(wǎng)絡(luò)，與逡逑互聯(lián)網(wǎng)中的終端Ｂ進行通信。歸屬代理相當(dāng)于歸屬網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定節(jié)點，外部代理逡逑相當(dāng)于外部網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定節(jié)點。逡逑Ｑ逡逑ｒ邋ｉ；ｋｗ邋＞｜逡逑ｆａ屬地鏈路＾，邐ｆ＝＝＼邐｜外地鏈路逡逑＾Ｕ邋＼邋—ｎ邋Ｊ邋１邋￣１邋□逡逑Ｕ．Ｊ屬代理邐＼邋Ｌ＿Ｌ一＿１邐外部代理逡逑丨丨原始分紺逡逑丨ｉ？丨裝ｉｒ；分紺逡逑圖２－２移動ＩＰ數(shù)據(jù)傳輸示意圖逡逑假設(shè)在移動節(jié)點Ａ和遠程通信終端Ｂ進行通信的過程中，移動節(jié)點Ａ從歸逡逑屬網(wǎng)絡(luò)移動到了外部網(wǎng)絡(luò)，此時兩者的基本通信流程如下：逡逑７逡逑

屬代理和外部代理一樣，本文設(shè)計的ＭＴＳＲＥ運行在具有多路徑代理功能的多路逡逑徑路由服務(wù)器上，多路徑路由服務(wù)器具有封裝ＩＰ包和解封ＩＰ包的功能，負責(zé)將逡逑本地局域網(wǎng)發(fā)送來的數(shù)據(jù)通過多個ＩＰ網(wǎng)絡(luò)傳輸至通信對端。如圖３－１為基于逡逑ＭＴＳＲＥ的多路徑并發(fā)傳輸?shù)氖疽鈭D，設(shè)Ａ和Ｄ分別為通信的發(fā)送端和接收端，逡逑Ｂ和Ｃ為多路徑路由服務(wù)器，多路徑路由服務(wù)器通過其擁有的多個網(wǎng)絡(luò)接口接逡逑入到兩個不同的ＩＰ網(wǎng)絡(luò)。發(fā)送端Ａ發(fā)送的數(shù)據(jù)包首先發(fā)往多路徑路由服務(wù)器Ｂ，逡逑多路徑路由服務(wù)器Ｂ使用隧道技術(shù)將原始的ＩＰ數(shù)據(jù)包進行封裝后發(fā)往多條可用逡逑路徑上傳輸。然后接收端的多路徑路由服務(wù)器Ｃ對收到的ＩＰ數(shù)據(jù)包進行解封裝，逡逑取出原始的數(shù)據(jù)包，再將其發(fā)往真正的目的地址。發(fā)送端Ａ和接收端Ｄ并不知逡逑道數(shù)據(jù)傳輸中的一系列操作，不需要為多路徑并行傳輸做任何改動。逡逑０邐＾邐＾Ｑ逡逑路邐■…邐｜邐ｊ—逡逑、ＩW原始分組逡逑Ｍ．ｉ封裝后分組逡逑圖３－１多路徑傳輸示意圖逡逑移動ＩＰ技術(shù)使用隧道技術(shù)避免了因終端移動造成的網(wǎng)絡(luò)中斷問題，，其精髓逡逑２０逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.06

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本文編號：2689829