本文關(guān)鍵詞：家用路由器中的流量控制功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其算法研究

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【摘要】：隨著家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展,家庭網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中出現(xiàn)了一些新型的業(yè)務(wù)流量特征,比如實(shí)時(shí)流量要求低時(shí)延傳輸、P2P下載型業(yè)務(wù)容易占用大量帶寬等。但是,傳統(tǒng)的家用路由器流量控制方案,通常選擇閉源操作系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā),只提供基于IP和端口的簡(jiǎn)單流量控制功能,無(wú)法根據(jù)業(yè)務(wù)流量的具體情況自動(dòng)執(zhí)行流量控制策略,而且流量控制算法在家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量特征方面的研究相對(duì)滯后。為了進(jìn)一步提升家庭用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗(yàn),家用路由器中的流量控制技術(shù)成為了路由器廠商關(guān)注的熱點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文依托于與公司合作的路由器項(xiàng)目,對(duì)家用路由器中的流量控制功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并對(duì)流量控制算法進(jìn)行了研究和改進(jìn),主要工作包括以下方面:第一,本文對(duì)QoS的基礎(chǔ)理論、流量控制基礎(chǔ)原理和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析,并結(jié)合家庭網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的流量特征,細(xì)化了該場(chǎng)景下的QoS需求。第二,本文根據(jù)路由器項(xiàng)目合作方在家庭網(wǎng)絡(luò)流量控制方面的功能需求,基于OpenWrt開(kāi)源操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了流量控制功能,具體包括流量檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)模塊、流量控制核心模塊、Web管理模塊三個(gè)部分。其中,流量檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)模塊進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)據(jù)包捕獲、流量識(shí)別和流量統(tǒng)計(jì)三個(gè)子模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn),流量控制核心模塊則主要實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)流量控制功能,Web管理模塊主要在LuCI框架基礎(chǔ)上擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)了一套Web管理界面。功能測(cè)試結(jié)果表明,在現(xiàn)有家庭業(yè)務(wù)場(chǎng)景下,本文設(shè)計(jì)的流量控制功能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)業(yè)務(wù)流量的識(shí)別和記錄,取得了較好的流量控制效果,為家庭場(chǎng)景下的流量控制管理方案提供有效的參考。第三,本文結(jié)合家庭網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中現(xiàn)有流量控制算法的不足以及路由器項(xiàng)目合作方在提升流量控制算法性能方面的需求,選取具有帶寬共享公平性特征的加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度算法(WFQ)為研究對(duì)象,進(jìn)行了深入分析。針對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流量對(duì)時(shí)延的要求,在WFQ算法基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種實(shí)時(shí)流量?jī)?yōu)先的加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度算法(RF-WFQ),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量情況執(zhí)行動(dòng)態(tài)權(quán)值調(diào)整策略和帶寬分配策略。最后,在NS-2平臺(tái)上對(duì)RF-WFQ算法進(jìn)行仿真和分析。仿真結(jié)果表明,在一定的突發(fā)業(yè)務(wù)速率范圍內(nèi),RF-WFQ算法能夠在鏈路帶寬有限的情況下,有效降低實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延,提高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的吞吐量,改進(jìn)后的算法在理論仿真層面證明了其適用于家庭網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的流量控制需求,為后續(xù)的算法實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN915.05

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉辰;基于DiffServ模型的層次化QoS研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1274511