avatar avatar 我的文献 智能家庭网关业务感知与速率控制技术研究 作者 孙波 单位 北京邮电大学 导师 王振凯 关键词 业务感知; 速率控制; QoS; Netfilter; TC
摘要
随着互联网规模的不断扩大,尤其是家庭网络接入的不断普及,新的网络业务层出不穷,网络应用已经深入到人们生活的方方面面。但在同时,由于经济、技术水平所限,我国家庭网络的宽带建设却远远落后迅速增长的网络业务需要,尤其是随着P2P技术应用的流行,使得很多低优先级的网络应用占去了绝大部分带宽,导致关键业务得不到保证,极大的破坏了家庭网络的服务质量和使用效率。为了公平有效的使用有限的网络资源,提高家庭网络的服务质量,本文在深入研究Linux内核下的两个重要功能架构:防火墙Netfilter架构和流量控制TC架构的基础之上,通过设计、实现相应的内核模块和用户空间程序,将Netfilter和TC架构有机的结合起来,实现了一种具有业务感知和速率控制功能的智能家庭网关系统。系统基于嵌入式Linux架构,软件平台采用Linxu2.4.20内核,硬件平台采用基于MIPS架构的Broadcom5453路由平台,面向解决家庭和类似网络的服务质量问题。智能家庭网关系统的业务感知和速率控制分为四个功能模块:用户带宽管理模块、业务感知模块、流量区分模块和速率控制模块。用户带宽管理模块通过改进Netilter的哈希匹配算法来实现对具体用户的带宽分配和管理;业务感知模块采用协议分析和深度包检测技术对网络业务进行识别和标记;流量区分模块根据业务的标记和用户制定的优先级策略对网络流量进行区分;最后,速率控制模块根据不同分类流量的优先级对具体的业务进行速率控制,满足不同业务所需的QoS保证。经过实际的组网验证和测试,证明系统能够为家庭和类似小型网络提供灵活高效、成本低廉的QoS解决方案。
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