当前的Internet提供的是“尽力而为”(best-effort)的服务,这种服务模型下,所有业务流都“一视同仁”地竞争网络资源,路由器采用先来先服务(FCFS)的调度算法。近年来,网络流量呈指数级增长的趋势越来越明显以及各种业务对网络服务质量(QoS)要求不断提高,而传统尽力而为的服务模式已不能满足各种IP业务的要求,诸如多媒体应用和视频会议低时延、低抖动的要求,因此就需要Internet能提供区分不同等级的服务。而队列调度是实现区分服务的关键之一,所以,对路由器队列调度算法的研究具有非常重要的意义。
本文主要从排队论的角度对区分服务的路由器队列调度算法进行了讨论研究。基于区分服务的路由器队列调度算法主要有优先级调度(PQ)算法和加权轮询(WRR)调度算法。本文对两种调度算法分别建立了对应的排队模型,求出了模型在平稳状态下的性能指标,包括平均队长,平均逗留时间,损失率等,对两种模型进行了仿真分析。针对优先级调度算法会导致低优先级业务长时间得不到服务引起饿死的状况而不具备公平性,WRR调度算法不能有效的解决某业务的数据突发问题,本文在文献的基础上结合公平调度算法提出了一种改进的自适应加权轮询(AWRR)调度算法,并建立了基于该算法的可变服务率并联M/M/1/m排队模型,对模型在平稳状态下的性能指标进行了求解。通过仿真对三种调度策略下的丢包率和平均逗留时间等指标进行了比较,结果表明:该算法可以适度满足尽力而为服务类的同时,可以有效处理高优先级业务类的突发数据,同时保持了各高优先级业务的相对公平性,不足之处在于不能克服低优先业务的数据突发问题。
