隨著Internet技術和規(guī)模的迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務種類層出不窮,傳統(tǒng)網(wǎng)絡的盡力而為的服務已不能滿足現(xiàn)階段網(wǎng)絡發(fā)展的要求；另一方面,網(wǎng)絡設備的封閉性阻礙了網(wǎng)絡創(chuàng)新,這促使了軟件定義網(wǎng)絡的產(chǎn)生和可編程硬件在網(wǎng)絡研究與應用中的大量使用。由于傳統(tǒng)硬件的封閉性,以前的網(wǎng)絡研究多是基于軟件模擬,缺乏在硬件環(huán)境中的實現(xiàn)與評估,或者過于簡單和硬性,缺乏應用價值。本文首先介紹了軟件定義網(wǎng)絡的發(fā)展現(xiàn)狀,其中OpenFlow已經(jīng)取得一定的成功。其次介紹QoS的基本概念,并重點分析了目前的主流的兩類隊列調度算法：基于時間戳的公平隊列調度算法和基于輪詢的調度算法,并結合硬件環(huán)境分析了這些算法的缺點：它們不是難以實現(xiàn)就是缺乏靈活性。接著,本文針對傳統(tǒng)算法的缺點和軟件定義網(wǎng)絡的新特點提出了一種新的基于DWRR的隊列調度算法SADWRR。該算法在DWRR的基礎上,為了軟件定義網(wǎng)絡聚流的隔離性、適應不均勻的流量并充分利用閑置的硬件資源,采用雙層策略,在聚流間采用固定帶寬分配策略,在聚流內(nèi)采用基于權重的策略,使得資源分配具有靈活性和可控性。然后,本文在介紹了常見軟件定義網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)面后,基于可編程硬件設計了帶QoS保... 

【文章來源】：浙江大學浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 QoS與隊列調度的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 本章小結
第2章 主流隊列調度算法介紹及分析
    2.1 隊列調度算法基本原理
        2.1.1 隊列調度算法的特性要求
        2.1.2 Generalized Processor Sharing理想模型
    2.2 基于時間戳的隊列調度算法
        2.2.1 加權公平隊列算法WFQ
        2.2.2 最差情況加權公平隊列算法WF2Q
        2.2.3 最差情況加權公平隊列算法改進版WF2Q+
        2.2.4 基于時間戳的隊列調度算法總結
    2.3 基于輪詢的隊列調度算法
        2.3.1 加權輪詢WRR
        2.3.2 差額輪詢DRR
        2.3.3 分層輪詢SRR
        2.3.4 進位輪詢cWRR
        2.3.5 基于優(yōu)先級的最差情況公平差額輪詢PwFDRR
        2.3.6 基于輪詢的隊列調度算法總結
    2.4 本章小結
第3章 基于流的雙層自適應權重輪詢算法
    3.1 軟件定義網(wǎng)絡與OpenFlow
        3.1.1 新網(wǎng)絡架構的必要性
        3.1.2 軟件定義網(wǎng)絡概述
        3.1.3 OpenFlow概述
        3.1.4 OpenFlow對QoS的需要
    3.2 算法描述
        3.2.1 算法設計思想
        3.2.2 描述與偽代碼
        3.2.3 算法使用場景列舉
    3.3 本章小結
第4章 基于FPGA的帶Qos的SDN數(shù)據(jù)面設計
    4.1 OpenFlow的數(shù)據(jù)面平臺
        4.1.1 軟交換機Open vSwitch
        4.1.2 支持OpenFlow的商用硬件
        4.1.3 NetFPGA可編程硬件
    4.2 基于NetFPGA的OpenFlow數(shù)據(jù)面設計
        4.2.1 NetFPGA流水線結構
        4.2.2 數(shù)據(jù)包格式、模塊頭與控制字
        4.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層
        4.2.4 網(wǎng)絡層
    4.3 包含QoS模塊的數(shù)據(jù)面
    4.4 本章小結
第5章 實驗驗證
    5.1 場景
        5.1.1 驗證平臺
        5.1.2 資源預留驗證
        5.1.3 資源隔離驗證
        5.1.4 按權重分配帶寬驗證
    5.2 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 主要內(nèi)容
    6.2 今后的工作
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種與緩沖區(qū)緊耦合的環(huán)形循環(huán)滑動窗口的數(shù)據(jù)流抽取算法[J]. 詹英,吳春明,王寶軍.  電子學報. 2011(04)



本文編號：3640059