用于高速网络的流量控制技术分析及研究

用于高速网络的流量控制技术分析及研究

王锦山[1]1999年在《用于高速网络的流量控制技术分析及研究》文中认为高速网主要分为两种:1、宽带综合业务数字网(B-ISDN),ATM为B-ISDN的主要传输模式。2、宽带IP网。 本论文主要分析和研究用于ATM网络的ABR流量控制技术以及用于宽带IP网的流量控制技术。 在ATM网络中,存在CBR、r.t-VBR、n.r.t-VBR、ABR和UBR等5种类别的业务。在这5项业务中,ABR业务类型具有广泛的应用前景,但在流量控制中也存在更多的难题。ABR业务采用的是一种反馈式的闭环控制。对ABR流量控制算法进行性能分析及改进是一项重要的工作。目前对ABR流量控制算法的性能分析基本上都是通过仿真,然后根据经验改进算法,一直缺乏一套有效的理论来指导。所以建立一套系统的理论来有效地分析、设计ABR流量控制算法是难点。在本文中,我们尝试从理论上对算法性能进行分析、改进,取得了一些成果。在ABR流量控制算法中具有代表性的算法有:APRCA、EPRCA、DMRCA、CAPCA和ERICA+等。在本文中,主要对这几种算法进行分析和改进。本文首次对自适应比例控制算法(APRCA)的稳定性作了研究。一些文献认为它具有比EPRCA更好的性能。但本文的研究结果表明APRCA在某些情况下是不稳定的。本文提出了对APRCA的改进,称为APRCA_QT并且给出了稳定性分析。在本文中我们还提出了增强APRCA_QT算法,它增加了一个最小方差预测器,它具有比APRCA_QT更好的性能。在本文中,我们采用相同的方法继续对另外两种ABR流量控制算法进行分析,它们是增强比例控制算法(EPRCA)和动态最大速率控制算法(DMRCA),这两种算法是基于速率并且基于排队长度的ABR流量控制算法。经过分析,我们发现EPRCA在某些情况下是不稳定的而DMRCA是边缘稳定的。在本文中我们分析了CAPCA的性能(稳定性,敏感性,收敛性)。通过分析,我们发现CAPCA是边缘稳定的,并且对许多参数敏感。本文对CAPCA作了改进,仿真结果表明,改进后的CAPCA是稳定的。在本文中我们采用时延微分方程的稳定性理论对ERICA+算法的稳定性作了研究,结果表明这种算法在某些情况下是不稳定的,本文给出了稳定条件。在本文中,我们使用小波来建模MPEG-2传输流。此外,我们对改进后的APRCA、改进后的CAPCA和ERICA+

龚雪梅[2]2015年在《基于用户感知的无线网络流量识别与控制的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着移动通信技术的不断发展,3G(第三代移动通信技术)网络的不断发展以及LTE(Long Term Evolution,长期演进)4G技术的不断成熟,智能终端和移动应用已逐渐成为人们生活的一部分。用户对数据业务的需求也不断增长,用户数量的激增无疑给现有网络带来巨大的挑战。日渐增加的数据业务对无线网络资源的要求越来越高,然而仅有的无线网络资源瓶颈无疑会导致用户感知明显下降。本课题从用户感知的角度出发,结合市场前端,对用户需求进行充分调研,基于智能管道的概念,结合流量识别、流量控制、流量管理等技术,并对各项业务流程进行优化设计,讨论研究了一个稳定的,实用的,并能为不同的用户提供层次化服务的智能管理系统。课题在充分分析国内外运营商流量运营模式和调研用户感知的基础上,主要完成了以下工作:1、介绍并对比传统的数据流量优化方式,提出基于用户感知的数据流量智能优化的重要性及必然趋势,并提出本课题所设计的智能流量管理系统。2、对一些应用比较广泛且有效的网络流量的识别技术,流量控制技术,网络流量识别与控制系统的网络部署方式等进行介绍,通过分析技术的优缺点,最终确定以DPI深度识别流技术并辅以DFI识别技术以及联动网络部署方式为本课题的主要技术选择。3、详细设计了该系统的整体框架,并对流量设别模块和流量控制模块进行了详细的设计分析,对与用户进行交互的,系统的前台功能模块进行设计,包括策略下发模块和用户的查询模块进行了设计分析。4、对系统的功能和性能进行了比较全面的测试分析,测试结果符合系统的设计的要求。本课题转变固守网络优化的思维,以用户感知层面出发,结合前端市场,通过对流量的精细化管理,对不同套餐的用户提供不同层次的流量服务,实现差异化的流量管控。作为一种新型的流量管理系统,该智能管理系统可以提高无线网络性能,能够在不增加建设投资的基础上,使网络利用达到最大化,不仅改善了网络服务质量,提高了用户感知,同时也为运营商节约了成本,增加创收,该系统对移动无线网络流量管理也具有比较重要的借鉴意义,是下一代网络发展的趋势。

蒋红艳[3]2010年在《基于流量监控的网络性能优化关键技术研究》文中提出如何控制网络拥塞、优化网络性能,提高网络服务质量是急待解决的问题。本文研究流量监控及网络性能优化中几个主要问题,包括:网络流量监测点优化部署、基于多速率VBR业务流量的性能分析、基于呼叫接纳控制的流量控制、基于分支路由器协调的流量控制和异常流量检测控制等问题,以期改善网络性能。论文主要研究内容包含以下几方面:1.网络流量监测模型优化问题研究及其近似算法网络流量测量的代价包括测量站部署代价和测量代价两个部分。网络流量监测模型优化的重点是:首先考虑部署尽量少的测量站降低部署代价,然后优化测量分配方案减少测量代价,并提高网络性能。利用流守恒规律,可以将网络流量监测模型优化问题抽象为无向图中的最小弱顶点覆盖问题。因求解最小弱顶点覆盖问题是一个NP难题,对于集中式网络,本文利用图论中关联矩阵的概念提出了一个近似算法,并分析了算法的复杂性,在此基础上将该算法拓展到顶点加权情况下图的弱顶点覆盖问题。对于分布式网络,本文给出了一种分布式求解弱顶点覆盖集的近似算法,该算法不需要维护网络拓扑的全局信息。仿真结果表明,所提出算法与以往方法相比,能找出更小的弱顶点覆盖集,具有更好的可扩展性。流量测量分配问题及其解决思路和近似算法,同样可用于解决测量延迟、丢包率等其它网络性能参数优化问题,对网络测量系统的设计和实现具有指导作用。2.基于实时VBR业务流量的网络性能分析对多速率实时VBR业务系统中呼叫级和分组级主要性能指标的分析计算进行了深入研究。对于资源部分共享情况,从多维Markov链的全局平衡条件出发,提出了一种计算各业务在线连接数的联合概率分布的方法,在此基础上分析了呼叫损失概率和分组丢失率,仿真结果验证了算法的正确性。其次,分析了呼叫损失概率和分组丢失率等服务质量指标与其传输控制参数之间的函数关系。在分组级,先对信源发送速率呈on-off分布的情形下系统的分组丢失概率进行分析,然后对更接近实际情况的一般实时VBR业务的信源发送信息速率的随机过程模型进行研究,提出一种各业务源信息速率可取为某一最小速率(离散)整数倍的通用信源模型,并给出了分组丢失概率的理论计算方法。对几种典型信源发送信息速率概率分布下的分组丢失概率进行了分析比较,并通过仿真检验了该方法的正确性。3.基于呼叫接纳控制的流量控制技术对于资源部分共享情况,探讨了多速率VBR业务系统呼叫接纳控制策略的实施,提出了以峰值带宽和预期的分组丢失率门限为依据的呼叫接纳控制策略,并进行了理论分析和验证;对于资源完全共享情况,提出一种可支持多种实时可变比特率业务的呼叫接纳控制策略,该策略只需动态调整容量缩放因子,并根据容量缩放因子与物理容量之积、各类业务的在线连接数和呼叫请求的类型决定是否接纳一个呼叫,给出了呼叫损失概率、分组丢失率及容量缩放因子的求解方法,数值计算结果表明所提出的策略可提高系统的吞吐量。4.基于分支路由器协调的流量控制技术为了提高整个网络的性能,提出了一种基于分支路由器协调的组播流量控制策略,其基本思想是在各分支路由器节点处采用一种闭环控制器来对源端的发送速率进行实时调节,使得源端的发送速率趋于稳定;另外,策略还在拥有一定数量接收端的分支路由器处对其发送的数据进行拷贝,一旦在规定时间内收到接收端发来的重传请求信息包,则对该接收端进行数据重发。针对网络拓扑结构动态变化的情况进行了仿真试验,结果表明,该方法具有良好的可扩展性、稳定性。5.基于流量分析的异常流量控制技术利用流量统计分析和深度业务分析引擎,对电信级IP网络流量进行了综合分析,设计和实现了一套基于网络流量的宽带业务行为分析控制系统。提出了将该系统与电信网现有的IP网管系统、安全管理系统、大客户系统等其他系统接口的策略,以进行联动响应控制。运用主元分析法检测了异常流量,探讨了网络异常流量检测控制策略,并基于流量监测系统的监测数据对大规模电信网中宽带业务流量流向和行为特征进行了分析。该网络流量分析控制系统已应用于实际的电信网中,为业务运营竞争防御管控、应用服务评估、客户报告服务、ICP业务评估等提供了有效分析管控手段,提升了电信宽带网络盈利能力。

王向阳[4]2012年在《流量控制方案设计与实现》文中研究指明P2P技术(点对点网络技术)的飞速发展,使得校园网络带宽被大量占用,并且给校园网络带来许多安全隐患。为了更有效的保护网络和提高带宽有效利用率,P2P流量控制势在必行。校园网络不同于企业网络,在控制P2P流量的同时也要充分考虑到用户的需求。目前,大多数的P2P流量控制方案都是通过分析数据包的端口号和应用层特征值的方法来实现对P2P流量的识别和控制。然而最新的P2P技术可以利用动态端口和协议加密等技术来隐藏自身,使得流量控制机制无法发挥作用。基于以上背景,结合校园网络的实际情况,本文设计出一套完整的P2P流量控制方案和控制策略。该方案将基于数据挖掘的识别方法和基于特征值的识别方法结合在一起,一方面使用基于数据挖掘的识别方法对网络中的流量进行识别;另一方面,使用基于特征值的识别方法辨别流量所对应的行为并对其进行管理,配合P2P流量控制策略能够对校园网络中的P2P流量做到有效的控制,同时又兼顾了用户的需求。论文分析了目前P2P流量识别方法所存在的问题。针对所列出的问题,采用了一套基于复合型防火墙的P2P流量控制方案。这一流量控制方案对基于数据挖掘的流量识别法进行分析和研究,采用K-means算法对P2P流量进行分类并建立模型库,使用NN算法对P2P流量进行识别,在此基础上采用有效的特征值识别方法。论文分析了典型的P2P协议的特征值,采用高速的字符串匹配算法,实现了基于特征值识别的流量管理模块的设计。通过模拟实验证明该流量控制方案对已知特征值的P2P流量和未知类型的P2P流量通过数据挖掘分析之后均能进行有效识别。结合校园网络流量的特点,采用一套完整的流量控制策略,在可预期的条件下对现今的校园网络P2P流量控制能够起到良好的效果

丁瑶[5]2014年在《基于DPI和DFI的应用层网络流量监控系统的研究与实现》文中提出随着网络技术的快速发展,信息交流的形式也从原来低带宽要求的文件传输、网页新闻、电子邮件和论坛等升级到网络图片、语音通话及视频会议等大流量业务,网络从文字时代步入到多媒体时代。与此同时,互联网所承载的业务种类和应用数量也在不断增长,因此所需要的带宽与之前相比成指数级增长,使网络带宽资源趋于紧张。此外,随着电子商务、电子支付、数字货币、网络银行等各类新业务的开发,网络内容安全变得越来越严重。基于网络的各种企业应用迅速增长,企业网络规模随着企业规模的扩大也在不断增加,企业需要对内网和外网进行严格约束。这几个问题是信息化社会迫切需要解决的,就目前来看,解决这些问题的最重要方案之一就是对网络流量进行监控,如何设计高速网络环境下提供应用层监测能力的企业级流量监控系统是本文研究的课题。本文对流量识别和流量控制等与流量监控相关的重要知识点作了研究和分析之后,设计和实现了一个适合于企业使用的应用层流量监控系统。本文所做的主要工作如下所示:(1)研究并分析了市场上的流量监控设备及当前流量监控技术领域的研究成果,根据当前的网络环境确立了系统设计的定位。(2)深入研究流量识别中常用的识别技术和流量控制里面比较流行的控制技术。在此基础上设计和实现了应用层流量监控系统的设计目标、系统架构以及各个模块具体的实现,并给出了系统的网络部署方案。(3)当前用软件方法单独检测无法解决高速网络环境下的实时检测问题,本文通过硬件状态机和软件状态机结合的方式,并采用分图机制,对系统进行加速,从而实现了在高速网络环境下的流量识别模块的实时性要求。研究和实现了基于策略库并可以通过手动和自动的方式对应用层流量进行控制。(4)对应用层网络流量监控系统从吞吐量、准确度两个性能指标和阻断、限流两个功能指标上进行了仿真实验与结果分析,并指明了未来的研究工作及方向。本文通过软硬件状态机结合、分图处理、基于策略库等方式实现了高速网络环境下的流量监控系统,本系统的功能和性能都达到了系统指标,但本系统也有很多不足之处,在界面优化、特征提取、流量采集、预处理和流量控制算法等方面都可以做进一步研究。

余一鸣[6]2012年在《P2P流量识别方法研究与实现》文中研究说明P2P技术具有共享资源的独特优势,被广泛应用到网络电视,资源下载等新兴领域,各种P2P应用丰富了人们的网络生活,但是P2P应用大量抢占网络带宽资源,据统计P2P流量占互联网总流量的比例高达60%-80%,严重威胁网络正常运营。因此提出一个高效准确的P2P流量识别方法具有重要现实意义。本论文主要针对P2P流量识别问题展开研究。回顾P2P技术原理和国内外P2P流量识别方法研究现状,重点研究深度包检测技术中协议签名特征提取问题,总结了协议签名特征提取原则和提取方法,通过分析文档和抓包逆向分析提取了4种常用P2P协议的签名特征。深入研究主要传输层流量特征识别方法,通过统计分析P2P节点间UDP协议交互会话特征,提出了UDP会话特征识别法;基于P2P流量中平均UDP比重超过TCP的事实,设计了传输层流量特征分类识别方法,分类识别UDP和TCP协议下P2P流量。结合对深度包检测技术和传输层特征识别方法等多种流量识别方法和技术的分析,本文构建了P2P流量综合识别模型,模型综合应用多种识别方法进行处理,在不同层次依据不同特征对流量进行识别,各种识别方法相互补充,相互配合。模型既可以对大部分P2P流量进行具体分类,也可以识别加密和新型的P2P流量,能够很好满足P2P流量识别需求。论文中详细介绍了模型设计原则、部署网络环境、总体框架结构、实现关键技术以及各个功能模块的设计与实现。为了验证P2P流量综合识别模型的可行性与效果,本文设计实现了原型系统。将系统部署在小型局域网环境中,设计具体实验方案来评估系统识别效果。实验结果表明本模型能够识别各种P2P流量,具有较高的识别准确率,能够很好的实现P2P流量识别与控制目标。

王宏[7]2008年在《网络综合流量管理关键技术研究》文中研究指明近年来,随着用户数量和多种业务的急速膨胀,互联网呈爆炸性地增长,已发展成为国家政治、经济和社会生活的重要基础设施。互联网的性能及其运行稳定性成为了事关国家和社会发展的关键性问题。加强网络管理和提高网络性能已成为当务之急。网络综合流量管理研究流量采集、分析、优化的方法,其目的是实现网络流量的科学有效管理。网络综合流量管理是高性能协议设计、网络设备开发、网络规划与建设、网络管理与操作的基础,同时也是开发高性能网络应用的基础,开展网络综合流量管理关键技术研究具有重要的理论意义和实用价值。目前国内外研究人员针对网络流量管理展开研究工作,并取得许多有价值的研究成果。论文面向网络流量管理需求和特点,针对当前网络流量管理技术的不足,从流量数据采集、关键链路选择、关键流量矩阵选择、网络流量分配、网络异常流量检测、流量特征分析和综合流量管理原型系统实现等几个方面展开深入研究。主要完成了以下工作:(1)提出了两个大象流识别算法:Hits和Holds算法,克服了Estan等人提出的大象流识别算法随机丢弃报文带来采集数据不准确和需要同时多次访存无法实现高速实时数据采集的问题。Hits算法将流直接加入到流缓存表中并开始计数,当计数值超过阈值,则加入到流表中;对于在流缓存表中没有入口的报文,使用多级过滤器计数,如果多级过滤器中每一级过滤器均报超过阈值,则将该报文的流标志加入流表中。Holds算法设计了一种解决冲突问题的流缓存表,使用一级过滤器,实现报文的高速采集。论文对两个算法进行了详细描述,并对算法的有效性进行了理论分析,最后使用网络实际流量数据对算法进行了评估,与Estan等人提出的Sample and Hold及Multistage算法进行了比较。理论和实验表明Hits和Holds算法对网络大象流的误检率和漏检率均优于Sample and Hold及Multistage算法。(2)提出了一种基于主成分分析的网络关键链路发现算法PCAR及基于关键链路的网络拓扑优化算法BTop。PCAR算法通过分析网络流量的时间和空间的相关性来发现网络中的关键路径,BTop算法基于关键链路分析和图的顶点割来优化网络拓扑结构。论文用Abilene流量和拓扑数据验证了PCAR算法和BTop算法的有效性。(3)提出了关键流量矩阵发现算法MinMat。该算法引入信息熵和耗费函数等概念,先计算流量矩阵的信息熵并选取信息熵较大的若干个矩阵作为候选关键矩阵,而后对最小耗费的簇进行迭代合并,直到最后获得需要的流量矩阵。使用Abilene提供的网络流量矩阵进行实验,使用TOTEM模拟验证了MinMat算法选择结果的有效性。理论分析与实验表明MinMat比K-means、层次凝聚和CritAC具有更高的效率,选择结果具有更好的代表性。(4)提出了一种面向大象流的动态负载分配算法FEFDA。FEFDA算法采用Hits或holds算法识别长时效的大象流,对大象流采用动态最小负载分配,对小流负载进行静态分配方法,降低流抖动率和提高负载调度效率。使用NLANR数据对算法的有效性进行了评估。理论和实验表明:与传统流量分配算法相比,FEFDA具有更低的流抖动率和更好的负载均衡度。(5)提出了基于PCA和信息熵技术发现网络异常流量算法FilterA。FilterA结合报文统计信息和流的特征信息综合判断网络异常行为,同时提出使用均方差偏移作为判断异常的阈值,在保证准确性的前提下有利于提高判断速度。用校园网的真实流量数据对FilterA算法进行了测试,测试表明FilterA算法具有较低漏判率和误判率,检测方法简单,可以应用于对大规模网络流量进行异常检测。论文还使用R/S方法和聚类方差法对TOTEM公布的AS20965的流量、长沙电信骨干网流量及校园网流量进行了Hurst参数测定。实验显示:这些流量都具有自相似性,但Hurst指数各不相同,AS20965的流量具有更强的自相似性,而校园网流量的自相似性相对较弱一些。同时发现使用聚类方差法分析Hurst指数效果较差,存在较大误差。在上述研究基础之上,设计并实现了网络综合流量管理系统YHTMS。YHTMS实现了本文提出的网络综合流量管理的各种算法,YHTMS采用面向服务的体系结构,有利于实现管理控制与数据平面分离。论文重点阐述了YHTMS的总体结构、系统布署、数据处理流程、数据库设计、核心系统的调用和依赖关系,对实现技术进行了详细描述,最后展示了系统的运行效果。综上所述,本文的工作针对网络综合流量管理技术中的关键问题提出了有效的解决方案,对于推进网络综合流量管理技术的理论研究和实用化具有一定的理论价值和应用价值。

罗燕[8]2004年在《高速网络中拥塞控制研究》文中研究说明通信网络诞生之初,拥塞现象便产生了,它表现为网络某处业务量的聚集。拥塞的发生不仅深刻地影响着网络性能,严重时甚至会引起网络的瘫痪。因而,对拥塞的控制是一个关系到网络是否能够稳定可靠地运行的一个重大的课题,更是通信网络设计面临的一个重要的问题。拥塞控制的主要目的是提高网络资源的利用率以及为信源提供公平的资源分配。随着通信技术与计算机技术的不断融合和发展,传统的电话交换网络已发展成为今天的宽带综合业务数字网B-ISDN,而且还将继续向着高速化和智能化的方向发展。在当今的高速网络中,通信协议的分层结构更加复杂,进入网络的通信业务类型越来越多,它们的传输要求与统计特性也各不相同,这就使得高速网络中的拥塞现象变得更加复杂,而高速网络的拥塞控制问题也面临着新的挑战。 本文在吸收国内外有关拥塞控制策略及其实现算法、描述通信量统计特性和预测业务流量方法的基础上,研究了ATM论坛组织定义的对ABR服务类型实行的闭环式拥塞控制机制,分析与比较了各种控制算法的优缺点,改进了一个简单有效的流量控制算法。并研究了对通信业务量建立模型的问题。基于高速网络中通信流量的自相似性与混沌现象的本质联系,提出了一种网络业务流量的预测方法。 全文的研究内容与主要结果如下: (一) 对高速网络中的拥塞控制策略及其实现算法进行了研究。ATM论坛将拥塞控制策略纳入到高速网络的通信量管理方案中,在其定义的通信量管理文本中,ATM的服务类型被分成了五大类。对不同的服务类别,采取不同的控制方法。其中,对ABR服务类别采用的是一种基于速率的反馈式控制机制。在已经实现了这种反馈式机制的方法中,第一代的方法即二进制方法。二进制方法设计简单,容易操作,但它的不稳定性降低了其有效性,而且公平性很差。第二代的显示速率方法在稳定性和公平性方面改进了很多,但它同时带来了速率计算的复杂性,而且增加了交换机的负担。 (二) 对排队论及其应用的发展过程进行了研究。排队论是交换系统进行性能分析和系统设计的主要工具。随着通信网络结构及交换与传输技术的发展,排队系统的业务输入过程、交换机的服务过程和服务规则已经发生了很大的变化,但它的基本模式和性能分析指标没有变化。直到现在,它仍是常用的系统分析工具,由于入网业务流量的复杂性,现在多用仿真实验代替了以往的数学解析分析。在高速网络中,自相似性的业务输入对排队系统的性能影响仍是一个没有完全解决的问题。重庆大学博士学位论文 (三)研究了描述高速网络中业务流量特性的问题。文中描述了高速网络业务流量自相似性的表现,总结了自相似性的多个等价定义。这些定义从不同的侧面分别表现了自相似性性质的不同特点,如在时间尺度变换下的不变性,自相关函数的长期相关性,业务到达分布律的重尾巴性,以及功率谱密度服从的功率定律。这些特性表明,正是由于业务流量的随机性,使得拥塞控制的问题是一个复杂的随机控制问题。对此控制对象建立恰当的解析模型是设计性能优良的控制算法的一个重要的工作。 (四)业务流量预测是资源分配方案的一种有效措施。准确的业务流量预测,能够为各种网络管理方案如ATM网络中带宽和缓冲区的合理分配提供可靠的数据依据。并由此提高网络的利用率以及有效地避免拥塞的发生。基于自相似性与混沌现象的本质联系,本文研究了混沌时间序列吸引子的特性。它的特征由三个不变的量,Lyapunov指数兄、关联维d和Kolin。岁。v嫡来表征。运用几kens的重构相空间理论和最大切apunov指数的定义,对仿真的自相似业务源的速率值作出了预测,并给出了最大预报时间。该预测模式简单,预测效果好。 (五)深入研究了ABR服务的反馈式控制机制及其实现算法,改进了一种简单有效的流量控制算法,即幻影算法。经过改进后的算法在保留了原来算法的优点,如平滑接入新连接、较强的鲁棒性以及良好的公平性等以外,还通过对设置的不同的拥塞级别采取不同的控制措施的方法,增强了网络避免拥塞的能力。 (六)给出了基于最大切apunov指数的预测算法和改进的幻影算法的仿真实验结果,并进行了分析。 (七)对本文进行了总结,并展望了今后的研究工作。 关键词:拥塞控制,反馈式控制机制,排队理论,自相似性,混沌,预测,仿真实验

李澍桐[9]2018年在《基于DPDK的数据中心内光电混合网络技术研究》文中认为随着云计算产业的高速发展,诸多行业都加入到了云计算的大潮中。而作为承载云计算业务的数据中心网络却面临着业务流量急速增长的挑战。推动数据中心内部网络技术的研究与创新势在必行。而随着业务需求增大,机架内服务器网卡速率势必进行相应提升(40Gbps乃至1OOGbps),受限于交换容量的架顶电交换机将面临巨大压力。光交换相比于电具有速率透明、低能耗以及成本低廉等优点,但在细粒度交换场景中,其控制平面缺乏灵活性。如何将二者优势互补进行数据中心内光电混合组网成为新的研究热点。基于当下对于机架内光互连网络的相关研究成果以及SDN技术与数据中心网络相结合思路,为实现在机架内SDN智能化,本文提出了一套机架内光电混合组网方案,结合SDN技术将流量在光电两套网络中进行弹性调度,以缓解机架间电交换网的压力,结合网络控制器技术,完成流量控制。在面向服务器的光互连网络中,通过研究Fastpass框架以及DPDK技术,扩展设计出了光互连系统中的网络控制器,实现一种适用于光互连场景下新的时隙分配算法以及光交换设备的控制逻辑,并通过实验验证其运算能力以及网络承载量。结合上述研究成果,针对机架内光互连中数据发送时间精度以及光设备切换效率问题,本人提出一种周期性时隙规划的OTDM快速光交换优化方案。其中,(1)利用FPGA设计实现了一种适用于该场景下基于高速光开关器件的光交换机;(2)结合DPDK技术优势设计实现了在服务器端的TDM式网络代理解决方案,通过测试两者相关指标证明其实用性。论文最后分析了实际应用场景下,该光互连系统所面临的时间同步问题并给出通过硬件设备解决该问题的方案设想。该系统作为一种新的应用于数据中心机架网络的光互联方案,具有一定探究性及试验性,也希望为该方向的未来研究工作提供一种研究思路。

陆飞跃[10]2010年在《网络流量控制系统的分析及实现》文中进行了进一步梳理随着互联网的飞速发展,对于网络应用的管理和网络流量的控制,已经成为网络管理的重要课题,对于网络应用的识别与控制和网络流量的控制将有助于保证网络的正常和稳定。在如今的网络管理中,如何有效的对网络应用的识别与控制不仅能够让网络管理人员及时了解网络的运行状态,并且能够对网络出现的问题做出及时调整和排除。网络应用的识别与管理包括几个环节:网络流量的测量分析、网络应用的识别、网络应用的控制与管理。对于网络中日益增多的P2P业务,正在迅速吞噬网络带宽,因此网络管理人员应该通过对于P2P业务流量的控制来实现网管的稳定与通畅。本文在介绍网络应用的识别与管理方法的基础上,设计并实现了基于Linux平台下的iptables网络应用的识别与监控系统。Linux下的监控基于Linux防火墙的网络数据包匹配过滤技术和Linux的流量控制技术,文中对Linux现有的包过滤技术和流量控制技术进行了剖析,指出了其中的不足,提出并实现了改进方案,从而提高了包过滤的效率,并实现更精确控制网络流量,为用户提供更高质量的网络服务的目的。本文的前两章概述了网络流量控制的背景、常用方法、原理,以及流量测量与控制的常用方法,第三、四章介绍了自己实现的Linux平台下的基于用户态与内核态的网络控制方法,包括网络框架、匹配模块设计、数据结构等,第五章主要介绍了Linux平台下的网络流量控制模块以及针对P2P业务对于SFQ算法的改进即DC-SFQ。

参考文献:

[1]. 用于高速网络的流量控制技术分析及研究[D]. 王锦山. 华南理工大学. 1999

[2]. 基于用户感知的无线网络流量识别与控制的设计与实现[D]. 龚雪梅. 电子科技大学. 2015

[3]. 基于流量监控的网络性能优化关键技术研究[D]. 蒋红艳. 湖南大学. 2010

[4]. 流量控制方案设计与实现[D]. 王向阳. 电子科技大学. 2012

[5]. 基于DPI和DFI的应用层网络流量监控系统的研究与实现[D]. 丁瑶. 江西理工大学. 2014

[6]. P2P流量识别方法研究与实现[D]. 余一鸣. 电子科技大学. 2012

[7]. 网络综合流量管理关键技术研究[D]. 王宏. 国防科学技术大学. 2008

[8]. 高速网络中拥塞控制研究[D]. 罗燕. 重庆大学. 2004

[9]. 基于DPDK的数据中心内光电混合网络技术研究[D]. 李澍桐. 北京邮电大学. 2018

[10]. 网络流量控制系统的分析及实现[D]. 陆飞跃. 北京邮电大学. 2010

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

用于高速网络的流量控制技术分析及研究
下载Doc文档

猜你喜欢