基于改进型令牌缓冲器的宽带网络接入流量负载均衡应用研究

(6页)

'基于改进型令牌缓冲器的宽带网络接入流量负载均衡应用研究'
基于改进型令牌调度的宽带网络接入流量负载均衡应用研究*秦勇叨梁根彳(1.华南理工大学计算机科学与工程学院,广东广州5106412.茂名学院信息与网络中心,广东茂名525000)摘要:针对宽带网络接入流量不均衡问题,根据传统的令牌调度方法,提出了一种改进型 的基于动态令牌分配的流量管理调度模型,推导岀在多链路条件下的动态令牌分配方法,通 过实验分析和仿真结果证明此流量调度方法能在各链路间进行流量负载均衡,能有效的提高 带宽利用率,并具有效率高、公平性好、适应性强等优点。关键词:流量整形;令牌桶;动态分配;服务质量;负载均衡;中图分类号:TN393.02文献标识码:AResearch and I mp I emen tat ion of Broadband NetworkAccess Loada lancingase onImproved TokenSchedulingQIN Yong12 LIANG Gen2(1.South China University of Technology, Department of Computer Science & Engineering,Guangzhou 510641,China;2.Maoming College ^Information and Network Center, Maoming 525000,China)Abstract: In order to solve the problem of broadband network access load balancing, an improved bucked-based traffic scheduling model called DTBF(Dynamic-distribute Token Bucket Filter)is puiposed in this paper. The measure of DTBF in Multi-Link condition is also designed and implemented. Simulation and experiment indicate the DTBF can balance the traffic between links. The results of simulation and experiment prove the effectiveness,fairness and adaptability of DTBF.Keywords: traffic shaping; token bucket; dynamic distribute; QoS; Load Balancing1引言近年来,宽带网接入技术发展迅速,并随着用户数的不断增加和数据业务的迅速发展, 数据交换流量也呈肓线上涨,用户对于业务质虽的要求也越来越高丄。在这种悄况下,根据 用户需求在链路间对用户带宽进行调控,改善服务质虽,已成为流虽工程研究的热点z—。为了解决带宽分配和流量负载均衡问题,Floyd S⑵提出了基于优先级的队列机制基金项目:广东省门然科学基金项FI (05011896)作者简介:秦勇,男,(1970-),湖南邵阳人,博士生,副教授,主要研究方向为网络并行分布式处理技术 与应用,Email: mmcqinyong@ 126.com;梁根,男,(1979?),广东高州人,硕士生,T?程师,主要研究方 向为网络协议与应用,Email: L Gen@126.com (CBQ),它与传统的单一先进先出(FIFO)队列冇所不同,即在CBQ中,路由器将数据包分成多 个不同的优先级,为每个优先级设置一个单独的队列并为其分配一个可用的带宽。但CBQ中 的每个优先级队列的可用带宽是一定的,一般情况下,某个优先级队列所获得的带宽无法超 过给它预分配的町用带宽,只有当高优先级队列的平均数据包传输速度低于某个预先设定的 阈值时,低优先级的队列才能借用高优先级队列的带宽,从而造成系统资源的浪费。J Wechta 11等人提出了根据MAC地址、流优先级等信息对流虽进行分类的管理控制方法,该方 法可以对不同的业务流进行控制,但在实际应用屮,该方法并没冇解决链路层流控对传输层 性能的影响,因此它对TCP性能造成一定的下降。Bechler M⑹、Ri tter H和Schafer G设 计了一种基于流的排队(FBQ),带宽管理细化到流,通过加权公平分享令牌的方法实现,特 点是算法简明,比较适介对用户系统流进行调度,确保用户系统定购的服务等级上速率、突 发比特量,但FBQ不是一种独立的算法,它是在Linux内核QoS功能模块基础上构成,且该 方法对带宽利用率不够高。本文首先给出基于令牌分配的流量数学模型,设计了一种基于动态分配令牌的优化算法 来解决逻辑链路间的负载均衡问题,并对算法进行了分析与仿真,实验结果表明该的算法是 行之有效的,达到了提高链路利用率和流罐均衡的目的。2基于令牌的流量整形建模2. 1基于令牌的流量整形方法通常宽带接入的突发流量远远高于平均速率,带宽分配按突发速率來限制可能会造成逻 辑链路拥塞,所以在进入网络之询要对逻辑链路进行流量整形,流量整形用于控制突发速率 和限制平均速率。令牌桶(TBF)具冇限制流虽的突发屋和平均速率的特点,效率高易于实 现,广泛用于流量整形,不但用于非实时流的流量整形,也用于实时流的流最整形⑹。令牌是一种虚拟资源,一个令牌代表了流控实体允许通过的最小数据长度-令牌桶中 的令牌总量代表了当前系统允许通过的数据量,数据通过令牌桶时将消耗令牌,流控实体可 以通过控制令牌的发放对数据流进行控制。例如,若令牌桶中的令牌个数为N,则此吋允许 发送的最大数据量为M二L?N,当到达的报文长度小于M时,报文可以通过,反Z,至U达报 文长度人于时,令牌个数不足,报文不能通过。2. 2基于令牌的流量整形模型令牌桶模型如图1,以恒定的速率B产牛令牌,用一个容量为N的队列保存令牌。输入 数据进入令牌桶,并収得足够令牌数后流出令牌桶,如果没有得到足够令牌就在队列内等待 令牌的积累。设数据传送服务、调度的单位为字节,则每一个令牌能够传送一个字节,数据 流出桶后相应的令牌就消失了。这样通过控制令牌产生的速率,就可以控制流出队列的数据 的平均速率;控制其中保存令牌的队列的容量可以限制突发数据输出。当此队列满时,突发 数据字节数戢高。数据离开令牌桶的瞬时速率为R,R>BO以速率B 严生令牌A □□□□□_ )Y令牌桶容戢牌可用图1:基于令牌的流量调度模型设令牌桶输入序列为{Si(i)},输出序列为{So(i)};流量整形并不改变数据的大小和产 生比特差错,但数据有可能丢失。N NN?P时间段里流出令牌桶的等待队列比特数为为S&),流入比特数为,因此/=0 /=0等待队列的长度为:N NL(N)=为 SQ-》S&) (1)/=0 /=03 基于动态分配的令牌桶(DTBF)流
关 键 词:
基于 改进型 令牌 缓冲器 宽带 网络 接入 流量 负载 均衡 应用 研究
 剑锋文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:基于改进型令牌缓冲器的宽带网络接入流量负载均衡应用研究
链接地址: //www.wenku365.com/p-43768287.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服点击这里,给剑锋文库发消息,QQ:1290478887 - 联系我们

本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有【成交的100%(原创)】。本站是网络服务平台方,若您的权利被侵害,侵权客服QQ:1290478887 欢迎举报。

1290478887@qq.com 2017-2027 //www.wenku365.com 网站版权所有

粤ICP备19057495号 

收起
展开