基于DiffServ模型的调度算法

区分服务(DiffServ)模型中不同队列调度算法对网络性能有不同的影响。该文介绍了DiffServ实现模型,分析比较了目前4种典型队列调度算法的基本原理及性能特点。基于OPNET Modeler构建了采用不同调度算法的DiffServ仿真实现模型,通过对各仿真结果的比较研究,进一步验证了几种算法各自的优劣特性。     

基于DiffServ的高效调度算法的研究

区分服务(DiffServ)体系是未来IP QoS研究的主要发展方向,在区分服务的体系下,队列调度是实现IP QoS的核心技术。在深入研究区分服务体系下的基本分组调度算法优缺点的基础上,提出一种改进算法,以队列分组的延迟特性,保证实时业务的实时特性。对改进算法进行了仿真,在多约束下,对性能进行了评价。     

一种交错编码的多重门限调度算法

提出一种交错编码的多重门限调度算法(interleaving coded multi-threshold scheduling,简称ICMTS).该算法将前、后级队列门限标记交错编码作为权值表征输入调度过程前、后两级队列的整体调度需求,根据交错编码的权值对前级虚拟输出队列进行优化调度判决,并通过多重门限机制降低算法的硬件资源开销.采用流模型证明当加速因子为2时,ICMTS算法可获得100%的吞吐量,并给出ICMTS算法的工程简化设计方案,复杂度为O(logN).仿真仿真结果表明,采用ICMTS算法的工程简化方案即可获得比现有算法更优的调度性能.     

DiffServ中动态优先级调度算法的延迟分析

通过对DiffServ体系的4种优先级队列和优先级调度算法的分析,得出了动态优先级调度算法可以解决IP分组转发时的公平性问题。但随之而来的问题是IP分组转发时的超延迟现象。在确定出较精确的延迟门限标准和具体的实现方法后,得出动态优先级调度算法使IP分组的转发不会超出延迟门限。从仿真实验表明,动态优先级调度算法在一般的网络环境和条件下,4种优先级队列分组的公平性转发能够提供QoS保证。     

由VTRR算法为DiffServ提供QoS的一种方法

DiffServ是解决宽带Internet QoS控制的一种可行方案,它在边界节点将不同的QoS要求映射成PHB.对每类具有相同PHB的IP业务流,应用VTRR公平调度算法.VTRR算法允许在竞争带宽的业务流中公平共享分配的带宽.将VTRR与RSVP结合使用,能为DiffServ提供QoS保证.     

支持公平服务的CICQ分层混合调度策略

为到达业务提供性能保障是衡量一个交换系统性能的重要参考.针对现有联合输入交叉点排队交换结构(CICQ)调度策略缺乏基于流的服务质量保障,探讨了在CICQ交换结构实施基于"流"调度的可能性,提出了一种能够为到达业务流的提供公平服务的分层混合调度策略(HSFS).HSFS采用分层的混合调度机制,每个输入、输出端口可独立地进行变长分组交换,其复杂度为O(1),具有良好可扩展特性.理论分析结果表明,HSFS无需加速便能为到达业务提供时延上限、速率和公平性保障.最后,基于SPES对HSFS的性能进行了评估.     

一种适合于DiffServ网络的多播路由算法

提出一种适合于DiffServ网络的QoS多播路由算法PQMRD,它针对组成员不同类别的QoS请求采取不同的路由策略来选取路径,同时进行分类的接纳控制和资源预留。实验结果表明,PQMRD缓解了现有多播算法中因所有业务选择相同路径而引起的服务类间的不公平性问题。     

一种公平服务的动态轮询调度算法

调度策略是核心路由交换设备性能的重要保证.针对联合输入交叉节点排队(combined input and cross-point queuing,简称CICQ)交换结构现有调度策略在复杂度或性能方面存在的缺陷,深入探讨了CICQ交换结构调度策略设计的基本准则,并提出了CICQ下虚拟通道的概念.基于基本准则和虚拟通道概念,提出一种简单、高效和公平服务的动态轮询调度策略——FDR(fair service and dynamic round robin).其算法复杂度为O(1),具有良好的可扩展性;并依据虚拟通道的状态为其分配调度份额,具有良好的动态实时性能,能够适应流量负载非均衡的网络环境.SPES(switching performance evaluation systcm)仿真结果表明,该算法具有良好的时延、吞吐量和抗突发性能.     

一种基于区分服务的嵌套队列调度算法

现有队列调度算法只能满足某一种特定类型业务流量的服务质量(QoS)需求,无法广泛支持多种类型业务流量。为此,提出一种基于区分服务的嵌套队列调度算法。将现有队列调度算法通过嵌套模型进行组合,并根据该嵌套模型进行队列调度,从而为多种类型业务流量提供均衡的QoS保障。仿真结果表明,该算法能够满足不同类型业务流量的QoS需求,其各项性能指标所达效果与最优效果的差距较小,并且在多种类型业务流量的支持方面比现有队列调度算法表现更好。     

支持区分服务的自适应队列调度管理

队列调度是网络中间节点（路由器和交换机）用来支持不同的服务质量所采用的关键机制之一。讨论了DiffServ模型下的WRR算法和DWRR算法，并在DWRR基础上提出一种针对实时多媒体业务的调度算法（ADWRR），同时描述了该算法的实现过程。该算法根据各队列的延迟指数（DI）来动态调整队列的调度次序。AWDRR算法能够降低实时多媒体业务的端对端时延和传输时延抖动，能为实时多媒体业务提供更好的QoS保证。     

一种支持DiffServ模型的CICQ调度策略

结合大规模接入汇聚路由器需要对不同汇聚业务流进行不同的处理这一实际需求,基于CICQ交换结构,该文给出了一种支持DiffServ模型的调度策略(DS),该算法以“节点行为”方式对业务流进行调度。和以往算法相比,DS采取了分布式的控制策略,并且具有较低的时间复杂度,工程上更易实现。仿真结果表明,DS不仅能够为EF和AF业务提供带宽保证,而且具有良好的时延性能。     

一种适合实时变比特率视频传输的IP区分服务调度算法

在建立的区分服务网络模型的基础上,提出一种针对实时变比特率突发业务的调度算法,称为加权开关赤字轮循(weighted switch deficit round robin,WSDRR)算法．根据不同的队列等级分配加权的带宽,并根据队列中分组状况动态调节服务量．该策略是针对网络拥塞下传输实时突发视频业务而提出的．基于一种吞吐量公平测度的比较,WSDRR算法与传统赤字轮循DRR算法具备相同的公平性．实验结果表明,与DRR算法相比,WSDRR算法能够降低实时突发视频业务的端对端延时和延时抖动,从而进一步使实时视频传输的要求得到满足．     

一种提供延迟保证的多级FIFS队列包调度算法

包调度算法是提供服务质量保证的一个重要部分.传统的每流区分的包调度方法通常不能支持较好的扩展性,不适应当前网络带宽的迅速增长.而非每流区分的方法又不能提供每流的服务保证.动态包状态(dynamic packet state,简称DPS)方法提供了一种在无须维护每流状态下提供保证服务的方法,该方法在保证服务质量的同时大大提高了扩展性.但是它仍然需要每包的调度,其复杂度和包的数量有关.在DPS的基础上提出了一种用多级FIFS队列提供延迟保证的包调度算法,并给出了该算法实现服务保证的约束条件.理论分析和仿真实验结果都表明:该算法可以实现常数时间的包调度复杂性,同时具有和DPS同样的延迟性能.     

区分服务网络中的静态路由配置优化算法

提出了一种基于MPLS框架的Ⅸ分服务网络中的静态路由配置和优化算法,在满足流量的QoS需求的初始静态路由的配置方案的基础上使用遗传算法进行优化,使网络资源得到更合理的使用,并最大化网络运营商的资源使用效益。     

一种在MPLS网络中提供单流QoS保障的区分服务标记方法*

为了在MPLS网络中提供对单流的高质量服务,提出了一种基于网络的、供应方的区分服务标记方法。在数据流进入网络前按交换路径进行逐点的接入控制,再将许可的资源预留作为流状态安装在入口路由器上。在传输时,数据流在入口路由器按资源预留标记为预留内/预留外,网络节点按不同的标记队列进行区分处理。该方法提出按预留带宽标记数据流,将基于单流的资源预留定量地映射为基于行为聚合的PHB标记,实现了从集成服务到区分服务的融合。其一方面避免了拥塞,提供了对单流的定量服务质量保证;另一方面无须在核心路由器安装流状态和实现流管理,保持了区分服务的可扩展性。     

QoS敏感的802.11e分组调度算法

分析并总结无线网络中基于QoS的分组调度算法,针对802.11e EDCA机制中多媒体数据分组调度的不公平问题,提出QoS敏感的802.11e数据分组调度算法.首先,根据不同数据业务延时敏感性需求,提出新的基于紧急度的数据分组调度指标.然后,在802.11e协议中根据业务流的紧急度,调整不同业务流所对应AC队列的参数,改变AC队列信道访问优先级,使紧急业务流有更多机会竞争到信道访问权.最后,进行大量仿真实验,实验结果验证了所提算法的有效性.     

DiffServ中一种公平的汇聚流标记算法

DiffServ被认为是目前比较有发展前景的一种服务模型,但经研究发现。在DiffServ网络中存在一些对带宽利用的不公平性。该文提出了一种基于TSW的三色标记算法,即公平数据包标记算法（FAMA）,它能以一种近似按比例的方式在各个汇聚流之间公平地分配网络中的剩余带宽,并用仿真试验对该算法进行了验证。     

一种开放混合实时系统的开放自适应调度算法

开放计算环境下的实时与非实时任务不确定并发,以及多种实时约束混合的复杂约束系统,即开放混合实时系统的需求越来越广泛.通过引入接收控制、调度服务器、自适应调节机制,提出一种开放环境下的自适应实时系统调度架构--OARtS(open adaptive real-time scheduling).它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受实时任务运行;可根据系统空闲计算带宽变化,自适应地调节任务的实时等级,使得系统运行在最优的实时性能上;对于软实时任务,可根据其计算带宽需求变化,自适应地调节其计算带宽分配,以适应任务执行时间时变引起的实时不确定性.