网络流量控制与整形技术研究

随着互联网络的飞速发展,给网络系统的正常运行带来了一系列的问题,其中最突出的就是由于网络带宽资源没有得到有效管理导致网络性能降低。与此同时,网络中不同业务流对资源的占用不同,常常导致非关键流量耗用大部分带宽的情况,严重影响关键业务传输质量。如何有效的控制管理网络流量,保证关键业务的服务质量,限制非关键业务带宽是目前网络流量控制的主要研究内容之一。 论文针对目前网络流量控制模型中控制方式单一,无法满足用户控制需求的不足,研究控制策略中多种控制条件相互组合的方法,并重点解决如何根据用户控制需求动态加载控制策略。论文从网络流量控制原理出发,分析网络流量控制机制,旨在指导流量控制模型和系统的设计。论文主要开展了以下工作: ①分析网络拥塞产生的原因、拥塞控制与流量控制关系,并对网络流量控制机制进行研究,特别针对TCP的滑窗机制、窗口管理、超时重传和自同步机制进行了详细分析,为网络流量控制,特别是TCP流量进行控制提供了理论依据。 ②研究如何在网络边界节点对网络流量进行控制与整形,提出一种基于用户策略的流量控制模型:在传统流量控制模型中加入了策略树,动态加载用户控制策略,使用户能自定义控制策略来保证用户的关键业务流量占用的带宽,同时抑制非关键业务对网络性能的影响。 ③在Linux的netfilter框架下设计并实现了一个基于用户策略的网络流量控制原型系统。原型系统通过配置透明网桥和Apache服务器,利用CGI外部扩展程序,实现了用户的可视化控制管理。最后经过实验测试,验证了原型系统控制网络流量的正确性和有效性。