基于QoS機制的多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著當今互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類和規(guī)模獲得了爆炸式的增長，無線互聯(lián)網(wǎng)帶寬資源逐漸顯得捉襟見肘。另一方面，硬件的快速更新迭代，越來越多的終端設(shè)備裝備了多個網(wǎng)絡(luò)接口，當用單一網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸滿足不了高速業(yè)務(wù)的帶寬需求的時候，可以利用終端設(shè)備上的多張網(wǎng)卡（內(nèi)置或者外置）聯(lián)合傳輸數(shù)據(jù)來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
　　本文通過基于不同協(xié)議層的多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸方案，在當今網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，選擇了實現(xiàn)多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸方案最適合的協(xié)議層和傳輸協(xié)

2、議，即傳輸層和MPTCP(multipathtransmission control protocol，多路徑傳輸協(xié)議)。研究了MPTCP的核心技術(shù)并分析了該協(xié)議在多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸中存在的問題，即由MPTCP中各條傳輸子流性能不一樣導致的數(shù)據(jù)包亂序問題。它不僅有可能導致接收端緩存上溢，還會造成發(fā)送端不必要的假重傳，進而拖累整個網(wǎng)絡(luò)吞吐量的問題。針對該問題，本文對標準MPTCP協(xié)議中的路徑調(diào)度機制進行修改，提出了基于鏈路質(zhì)量估計的多網(wǎng)卡傳輸

3、方案。該方案根據(jù)鏈路的質(zhì)量評估模型首先將MPTCP協(xié)議中所有傳輸?shù)淖恿鞣譃榭捎米恿骱蛡溆米恿?，然后在可用子流中選擇鏈路質(zhì)量最好的子流進行當前數(shù)據(jù)的傳輸。這便有效減緩了數(shù)據(jù)包的亂序問題，提高了多網(wǎng)絡(luò)帶寬聚合后的吞吐量。
　　另外，目前互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類越來越多且越來越復(fù)雜，本文充分考慮到不同業(yè)務(wù)對QoS保障的要求不一樣，傳統(tǒng)QoS技術(shù)已經(jīng)滿足不了多網(wǎng)卡聯(lián)合傳輸，提出了一種區(qū)分業(yè)務(wù)的多網(wǎng)卡QoS保障傳輸技術(shù)方案，該方案能有效地識別業(yè)務(wù)

4、，并根據(jù)業(yè)務(wù)對QoS保障的要求來選擇合適的網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸，從而提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。
　　本文在NS-3仿真工具中，加入了修改過的MPTCP協(xié)議模塊，并對加入了基于鏈路質(zhì)量的路徑調(diào)度算法的MPTCP協(xié)議進行了仿真分析，驗證了優(yōu)化后的MPTCP，與原MPTCP相比，其網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性得到了提高。
　　本文搭建了Linux測試床，對基于機器學習算法的業(yè)務(wù)識別模塊和基于業(yè)務(wù)識別的路徑調(diào)度模塊進行了功能測試和性能測試，驗證