Linux中流量控制机制的研究与实现.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
Linux中流量控制机制的研究与实现
姓名:王飞祥
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:杨艺山;朱志祥
20030301
摘要关键荆篞传统的只提供尽力而为的服务,,在互联网上快速发展的实时多媒体业务却希望网络能够提供满足其实时性要求的服务质量,因此如何在网络中提供服务质量保证晌M缪芯康娜鹊阒弧为实现缃诘惚匦胩峁┝髁靠刂频墓δ堋从内核版起就增出去;但是该机制缺乏详细的配置参考资料,普通用户在使用时,由于参数选择的不当会严重影响网络节点的发送速率,限制了流量控制机制的应用。本文的工作主要是在分析该机制实现代码的基础上,从理论上提出参数的优化配置原则,克服了流量控制机制因对参数敏感而影响性能的缺点,并通过实验进一步验证了该原则的正确性。论文的成果集中在以下三部分:髁靠刂苹剖侨绾卧贚网络实现中发挥作用,以及其对传统网络实类型之间分配带宽的基于类的队列在实验室的环境下,测量了不同情况下恿械男阅埽治鍪笛榻峁并在实验的基础上提出了在使用恿惺钡呐渲迷颍谰菡庑┰蚰基于类的队列资源,也不对某些数据包进行特殊的处理。这样虽然使网络资源得到最大的利用,加了对网络闹С郑峁┝艘惶坠δ芮看蟮牧髁靠刂苹疲蓖缃诘惴⑺数据包时,它负责将等待发送的数据包按照一定的规则分类、排队以及调度发送常用的各种队列算法的实现。论文重点分析了旨在避免和控制网络拥塞的随机先期检测恿泻驮诠蚕硪惶趿绰返亩喔鲎橹⑿楹屯ㄐ帕够更好的发挥淖饔谩流量控制随机先期检测现的改进;带宽分配西北工业大学硕士论文摘要
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第一章互联网和服务质量保证疘协议族的结构链路层传输层网络层互联网在过去的十年中取得了巨大的成功,深刻的改变了人们的工作和生活方式。作为互联网协议构架的基础,协议的无连接设计、灵活性强、可靠性高等优点使得它迅速发展,成为当今网络世界事实上的公认标准。然而,面对不断出现的新业务和人们的新要求,网络也暴露出无法为特定业务提供服务质量保证牟蛔恪疘鹪从甏┟拦手囊桓龇肿榻换煌缪芯肯钅浚年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式,它是一个真正的开放系统,因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到,它应用层、每一层负责不同的功能:设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆其他任何传输媒介奈锢斫涌谙附凇选路。在疘樽逯校绮阈榘↖网际协议琁协议刂票ㄎ男,以及协议楣芾硇。传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在疘族中,有两个互不相同的传输协议:传输控制协议蚒没网络协议通常分不同层次进行开发,每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族,是一组不同层次上的多个协议的组合。疘ǔ1蝗衔J且桓鏊牟阈议系统,如图籰所示:协议族的四个层次链路层,有时也称作数据链路层或网络接口层,通常包括操作系统中的网络层,有时也称作互联网层,处理分组在网络中的活动,例如分组的成为互联网的基础。设备驱动程序硬接口卡图.、、工西北工业大学硕士论文
数据报在网络中的处理过程数据报协议为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,确认接收到的分组,设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于传输层提供一方面,碔Sτ貌闾峁址浅<虻サ姆瘛K皇前殉谱魇荼的分组从一台主机发送到另一台主机,但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。是疘樽逯凶钗:诵牡男椋琁峁┎豢煽俊⑽蘖拥氖荼ù服务。不可靠的意思是它不能保证数据报能成功地到达目的地,无连接的意思是并不维护任何关于后续数据报的状态信息,每个数据报的处理是相互独立的。所有的藜数据都以数据报的格式传输。在通过网络时,数据报被当作处理的基本对象。根据功能的不同,我们将网络内的主机分为终端和路由器脖怀莆M。终端一般只有一个网络接口,它只属于一个网络。当网络接口设备将目的地址与此终端主机的地址相同,则将此数据报递交上层继续处理;否则将数据报丢弃。当上层协议需要发送数据时,协议会将这些数据打包,并在报头内设置目的地址、源地址、报文长度等各种信息后,,等待系统调度网络接口设备的驱动程序将其发送到网络上。路由器有多个网络接口,同时也拥有多个地址,用于互连多个不同的网络。当数据报到达路由器的层时,若数据报的目的地址不同与本机地址,.楦菔荼康牡刂凡檎易陨砺酚杀恚≡袷实钡穆酚沙隹诮渌椭潦图显示了数据报在网络主机中的处理流程:了高可靠性的端到端的通信,因此应用层可以忽略所有这些细节。而另应用层负责处理特定的应用程序细节。提供诸女、、确接收到的数据复