一种在网络仿真器ＮＳ２中实现综合服务中的保障服务的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种在网络仿真器ＮＳ２中实现综合服务中的保障服务的系统和方法，该系统包括数据包定义模块；分类器模块；信令支持模块；队列管理调度和策略模块；准入控制模块；数据包测量和评估模块。与本发明专利技术系统相适应的方法，包括：程序一．将数据包所需的服务分为尽力服务、载荷控制服务和保障服务，为数据包按其所需的三种服务类型分别定义数据包ＩＤ；程序二．将进入系统地数据包流按其ＩＤ进行分类并传输；程序三．对进入传输队列的数据包进行队列管理和调度；程序四．对传输中的数据包进行测量和评估；程序五．评估系统中现有流量的速率和新数据包的令牌的速率，以决定新的数据流是否被允许进入系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数据网络通信领域，特别是一种应用于网络仿真器NS2中，实现综合服务中的保障服务的系统。
技术介绍
网络仿真器版本2(NS2)是一种目前非常流行的仿真器。它是开源的、免费的软件模拟平台，主要被研究机构，网络公司以及大专院校用于网络技术开发，研究和教学服务。它在许多领域都能提供广泛的支持，例如它能模拟多种网络协议、路由过程、有线网络、无线网络已及卫星通信领域的应用等等。它主要被用在网络协议设计，网络流量的研究和网络协议的比较。 NS2是一个面向对象的网络仿真器，由南加州大学信息技术学院(USC-ISI)负责开发和维护，用C++和0Tcl (MIT开发)写成。为了提高效率，NS2将控制部分和数据操作分离，后台大部分基本的网络组件和事件调度器用C++实现，如报头，报文的处理及复杂算法的实现。NS2的前端是0Tcl解释器，它能够方便的修改参数及配置来实现不同的应用。。++编译器和0Tcl解释器是紧密联系和一一对应的。 服务质量(QoS)目前是数据网络中比较复杂和难理解的课题之一。综合服务(Integrated Services)提供了一种解决方案，它能够预定和分配资源来满足实时的应用的技术；它所涉及的应用有网络电话和数字化的视频会议等。 传统的因特网(Internet)只是提供尽力服务(Best Effort)模式，在现有的带宽下它的数据包是否有延迟和丢失情况是依靠即时的网络负荷和当时的网络状态，每一个网络元素都是用先入先出的队列策略来处理报文。传统的文件传输协议和电子邮件服务数据就是例子，它们对数据包传送的可靠性和延迟不做任何保障。 但随着多媒体时代的到来，许多的实时应用被发展，而它们对延迟和包的丢失都相当敏感，尽力服务(Best Effort)的服务模式已经远远不能满足固定的端对端的延迟要求。很多新的网络应用都在忍受这样的事实数据包的传送时间不能被保证，一些数据包在网络拥堵时会被丢弃。综合服务是解决这个问题的技术之一，它能够保证端对端的服务质量(QoS)。综合服务(IntegratedServices)是一种能够预定和分配资源来满足实时的应用的技术，它包括控制荷载服务(Controlled-load Services)和保障服务(GuaranteedServices)。 综合服务(Integrated Services)能提供有保障的端对端服务。其中之一就是保障服务(Guaranteed Services)，它能够保证比较理想的带宽和延迟，适用于一些对延迟敏感的实时应用如高质量的语音和视频应用。 保障服务(Guaranteed Services)可提供有保证的带宽， 一个固定的可预期的端对端延迟以及所有的数据包流没有队列损失。而控制荷载服务(Controlled-loadServices)只是好于尽力服务(Best Effort)，提供网络未过载类似的服务，保证应用的报4文高通过和低延时。 目前在NS2中，只有部分综合服务的模块被实现，其中只包括控制荷载服务(Controlled-Load Services)，只能处理两种信息流(Traffic):控制荷载服务Controlled-Load Services和尽力服务(Best Effort)信息流，而保障服务则始终不能在NS2中实现。
技术实现思路
鉴于在网络仿真器NS2中尚未见到实现综合服务中的保障服务的方案，因此本专利技术的目的在于拓展NS2，使它完全支持综合服务，以致能够实现保障服务(Guaranteed 本专利技术所采用的技术方案是一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统，该系统包括以下六个模块， 数据包定义模块，用于对进入系统的数据包进行ID定义； 分类器模块，用于将进入系统的数据包按照定义好的ID进行分类； 信令支持模块，用于传递参数到各个网络元素(如各路由器)来实现资源的预留，协调端与端之间网络元素的服务质量； 队列管理调度和策略模块，用于在每个网络元素上满足不同应用的不同的端对端的服务质量，其所调度的服务质量包括载荷控制服务、尽力服务和保障服务； 准入控制模块，用来决定是否允许新的数据包使用网络资源，以保证系统所要求的服务质量； 数据包测量和评估模块，用于检验经过此系统后产生出来的信息流是否满足服务质量需要，从而结合准入控制模块来判断什么时候开始对新的数据包流量加以限制。 与本专利技术一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统相适应的方法，包括以下几个程序 程序一 .将数据包所需的服务分为尽力服务、载荷控制服务和保障服务，为数据包按其所需的三种服务类型分别定义数据包ID ; 程序二 .将进入系统地数据包流按其ID进行分类并传输； 程序三.对进入传输队列的数据包进行队列管理和调度，根据其所需服务类型，对尽力服务和载荷负载控制服务，采用简单优先队列管理和调度策略，而对于保障服务，采用加权公平队列管理和调度策略； 程序四.对传输中的数据包进行测量和评估，测量控制载荷服务类的数据包和保障服务类数据包的量，对控制载荷类和保障服务类的数据流所占带宽进行估值； 程序五.读取程序四对控制载荷类和保障服务类的数据流所占带宽作出的估值，评估系统中现有流量的速率和新数据包的令牌的速率，以决定新的数据流是否被允许进入系统。 本专利技术的有益效果是 通过分类器对不同服务需求的数据包进行分类，并通过信令支持模块传递参数到各个网络元素(如各路由器)来实现资源的预留，决定是否允许新的数据流使用网络资源以保证系统所要求的服务质量，协调端与端之间网络元素的服务质量。附图说明 以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。 图1是本专利技术的模块结构示意 图2是本专利技术的详细模块结构示意图； 图中1.数据包定义模块、2.分类器模块、3.信令支持模块、4.队列管理调度和策略模块、5.准入控制模块、6.数据包测量和评估模块、7.第一信令支持模块、8.第二信令支持模块、9.简单优先队列管理调度和策略模块、10.加权公平队列管理调度和策略模块、11.第一分类器模块、12.第二分类器模块、13.控制载荷服务类测量模块、14.保障服务类测量模块、15.控制载荷服务类评估模块、16.保障服务类评估模块具体实施例方式本专利技术的实施例，一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统，包括以下六个模块， 数据包定义模块l，用于对进入系统的数据包进行ID定义； 分类器模块2，用于将进入系统的数据包按照定义好的ID进行分类；本实施例中分类器模块2包括第一分类器模块11、以及第二分类器模块12 ; 信令支持模块3，用于传递参数到各个网络元素来实现资源的预留，协调端与端之间网络元素的服务质量；信令支持模块3包括采用三方握手协议的第一信令支持模块7、以及采用资源协议RSVP的第二信令支持模块8，其中第一信令支持模块7供载荷控制服务使用、第二信令支持模块8供保障服务使用。 队列管理调度和策略模块4，用于在每个网络元素上满足不同应用的不同的端对端的服务质量，其所调度的服务质量包括载荷控制服务、尽力服务和保障服务；本实施例中队列管理调度和策略模块4包括简单优先队列管理调度和策略模块9、以及加权公平队列管理调度和策略模块10 ;其中简单优先队列管理调度和策略模块9位于第一信令本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在网络仿真器ＮＳ２中实现综合服务中的保障服务的系统，其特征在于：该系统包括以下六个模块，数据包定义模块，用于对进入系统的数据包进行ＩＤ定义；分类器模块，用于将进入系统的数据包按照定义好的ＩＤ进行分类；信令支持模块，用于传递参数到各个网络元素（如各路由器）来实现资源的预留，协调端与端之间网络元素的服务质量；队列管理调度和策略模块，用于在每个网络元素上满足不同应用的不同的端对端的服务质量，其所调度的服务质量包括载荷控制服务、尽力服务和保障服务；准入控制模块，用来决定是否允许新的数据包使用网络资源，以保证系统所要求的服务质量；数据包测量和评估模块，用于检验经过此系统后产生出来的信息流是否满足服务质量需要，从而结合准入控制模块来判断什么时候开始对新的数据包流量加以限制。

【技术特征摘要】
一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统，其特征在于该系统包括以下六个模块，数据包定义模块，用于对进入系统的数据包进行ID定义；分类器模块，用于将进入系统的数据包按照定义好的ID进行分类；信令支持模块，用于传递参数到各个网络元素(如各路由器)来实现资源的预留，协调端与端之间网络元素的服务质量；队列管理调度和策略模块，用于在每个网络元素上满足不同应用的不同的端对端的服务质量，其所调度的服务质量包括载荷控制服务、尽力服务和保障服务；准入控制模块，用来决定是否允许新的数据包使用网络资源，以保证系统所要求的服务质量；数据包测量和评估模块，用于检验经过此系统后产生出来的信息流是否满足服务质量需要，从而结合准入控制模块来判断什么时候开始对新的数据包流量加以限制。2. 根据权利要求1所述的一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系 统，其特征在于所述信令支持模块包括采用三方握手协议的第一信令支持模块、以及采用资源协议 RSVP的第二信令支持模块，其中第一信令支持模块供载荷控制服务使用、第二信令支持模块供保障服务使用；所述队列管理调度和策略模块包括简单优先队列管理调度和策略模块、以及加权公平 队列管理调度和策略模块；其中简单优先队列管理调度和策略模块位于第一信令支持模块 之后，供载荷控制服务和尽力服务两种包流量使用；加权公平队列管理调度和策略模块位 于第二信令支持模块之后，它对流经的所有数据包排队并进行监控，从而分配加权值，平均 公平地分配带宽，以满足保障服务所要求的服务质量；所述分类器模块包括第一分类器模块、以及第二分类器模块；其中第一分类器模块位 于数据包定义模块和信令支持模块之间，分别与第一信令支持模块和第二信令支持模块相 连，将数据包按照数据包定义模块分配的ID值分流到第一信令支持模块和第二信令支持 模块；第二分类器模块位于队列管理调度和策略模块之后，分别连接简单优先队列管理调 度和策略模块、以及加权公平队列管理调度和策略模块，将从不同队列中出来的数据包分 别传送到数据包测量和评估模块，或直接传送到终点端抵达目标地址；所述数据包测量和评估模块包括控制载荷服务类测量模块、保障服务类测量模块，以 及控制载荷服务类评估模块和保障服务类评估模块；其中控制载荷服务类测量模块和保障 服务类测量模块均与第二分类器模块相连接，分别测量控制载荷服务类的数据包和保障服 务类数据包的量；控制载...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀辉，
申请(专利权)人：北京瑞佳晨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]