文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于Linux QoS的内网带宽管理设计与实现
姓名:黄锐
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:熊盛武
20100401
摘要随着网络应用的日新月异,网络用户对网络带宽的需求日益增多。如果不对内网带宽做合理有效的规划则很容易导致网络拥塞,从而影响一些内网重要用户的通信质量。有鉴于此,本文设计了一套适用于内网的带宽管理系统,网络管理者首先通过流量统计的功能了解内网带宽的使用情况,然后根据内网用户的优先级以及使用带宽的时间区间做出带宽管理规划,这些规划包括限制最大带宽、保证最小带宽、在带宽资源有剩余时可以进行带宽共享从而提高带宽荓内核中的数据包过滤系统,通过检测数据包包头中的信息来决定数据包的最终流向。是杂τ谟没Э占涞氖莅斯理工具,通过在中设定过滤规则可以改变数据包在械哪狭向。同时,还带有数据包计数器的功能,可以统计出经过某条规则链的数据包的数量和流量大小。本文通过在中新建基于源/目的口地址以及源/目的协议端口号的链和规则来改变数据包的流向,在数据包流经过的链中统计出流量的大小,然后根据这些统计数据绘制出每个用户口的流量柱状图。峁┝艘惶仔兄行У拇砉芾砘疲没浦兄饕0ǘ恿规则、过滤器和分类三个元素,其中队列规则负责数据包的输出顺序,过滤器将数据包导向符合过滤规则的分类。本文首先创建基于不同刂返姆掷啵在分类中设定对应的队列规则,包括设定不同分类的优先级别来确定获得带宽资源的顺序以及获得带宽资源的多少,然后设定过滤器中的过滤规则将不同用户的数据包导入到不同的分类中去。本文还在传统的以刂泛托槎丝谖9斯嬖虻幕∩霞尤肓艘哉表达式匹配应用层协议的四?椋⒁氪砉芾硎奔洳问梢远时开启和关闭带宽管理功能,增加了系统的灵活性。关键字:服务质量,流量控制,队列规则利用率。
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研究生┟:黄钇导师┟苎兰杰丛粤:切/。ひ签名:黄够掌冢耗丝:兰兰巨学位论文使用授权书独创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑ɑ服务。‘
第滦髀研究背景现行的解决方案互联网和多媒体应用的蓬勃发展导致网络用户对网络带宽资源的需求与日俱增。一般来说,从内部网络到外部网络都共享一条网络通路,如果内网一些用户建立非法网站或大量下载,将会严重影响其他用户的传输质量,导致网络长期处于拥塞的状态下,使得传输延迟时间增长甚至数据包的丢包率大增而严重影响一些重要的实时通信无法畅通地进行【。然而在现行网络架构下所提供的尽最大努力的服务模式并不能有效保证传输质量,所以在带宽资源有限的情况下,通常的做法是一旦遇到流量异常的用户便采用阻断性策略将其置入黑名单而禁止其传输。这样常常导致管理者疲于奔命、异常流量防不胜防,而内网黾幽谕酵馔耐绱虽然此方法能直接有效地解决网络带宽不足的问题,但一方面需要向申请更大的传输带宽,另一方面还需要升级入口网络设备,在资金有限的情况下,此方法显得并不可取。谕缛肟诖υ黾哟砉芾砩璞如果采用带宽管理技术将有限的带宽资源做合理有效的分配和管理,并以单个用户蚨喔鲇没Э谖5ノ环峙湟欢ǖ拇碜试垂┢涫褂茫蛟扔幸常流量的用户仍可进行网络传输,只是在带宽受限的情况下传输时间会增加许多。这样就使内网中大量下载的情形随着适量带宽的分配规划而消失,从而保证每个用户不会受到异常流量的影响。但是现在市面上各厂商所出厂的专用带宽管理或流量管理产品价格不菲,这对于资金有限的小型公司来说负担不小。如果能采用以开放源代码的嵌入式僮飨低秤肭度胧缴璞缸魑4砉芾器,那么对于解决小型企业的网络拥塞问题会有很大的帮助,也有助于管理者武汉理工大学硕士学位论文用户则怨声载道。
骨疚牡闹饕9ぷ里罾官自行规划出最适合自己网络的架构需求本文所设计韵带宽管理器是嵌入式颓度胧缴璞赶嘟岷系模瓤以与网关和路由器设备整合在一起架设在拥塞的网段上做管理,如图所示,也可以单独地以以太网桥接的方式连接在网络瓶颈处,如图所示。图集成的带宽管理器图单独架构的带宽管理