【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(gè)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(duì)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(fù)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(gè)IP網(wǎng)絡(luò)并行傳輸數(shù)據(jù),本論文主要對(duì)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(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。首先,本文對(duì)現(xiàn)有的多路徑傳輸方案進(jìn)行了調(diào)查與分析,針對(duì)多路徑IP傳輸網(wǎng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)多路徑并發(fā)傳輸?shù)男Ч?然后從傳輸模型、設(shè)計(jì)目標(biāo)、體系結(jié)構(gòu)等方面對(duì)MTSRE進(jìn)行了詳細(xì)介紹。流量調(diào)度策略的設(shè)計(jì)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(duì)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(jī)制,針對(duì)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(shí)延變化情況和丟包情況對(duì)路徑的擁塞度進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)估,在路徑選擇時(shí)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(yán)重時(shí),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(duì)設(shè)計(jì)的多路徑傳輸方案和流量調(diào)度算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),并選取了不同的網(wǎng)絡(luò)場景測試算法的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方法在整合帶寬、負(fù)載均衡、路徑容錯(cuò)能力方面取得了良好的效果。
【圖文】：

移動(dòng)ＩＰ是一種允許移動(dòng)終端在不重建ＴＣＰ連接的前提下，從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)逡逑到另一個(gè)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(dòng)節(jié)點(diǎn)Ａ從歸屬網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到外部網(wǎng)絡(luò)，與逡逑互聯(lián)網(wǎng)中的終端Ｂ進(jìn)行通信。歸屬代理相當(dāng)于歸屬網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)，外部代理逡逑相當(dāng)于外部網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)。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(dòng)ＩＰ數(shù)據(jù)傳輸示意圖逡逑假設(shè)在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)Ａ和遠(yuǎn)程通信終端Ｂ進(jìn)行通信的過程中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)Ａ從歸逡逑屬網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到了外部網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)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(jì)的ＭＴＳＲＥ運(yùn)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(fù)責(zé)將逡逑本地局域網(wǎng)發(fā)送來的數(shù)據(jù)通過多個(gè)ＩＰ網(wǎng)絡(luò)傳輸至通信對(duì)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(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接逡逑入到兩個(gè)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(jìn)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(duì)收到的ＩＰ數(shù)據(jù)包進(jìn)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(dòng)。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(dòng)ＩＰ技術(shù)使用隧道技術(shù)避免了因終端移動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP393.06

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