学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

OBS调度算法研究及边缘节点的设计与实现

作　者: 李翔
导　师: 乐孜纯
学　校: 浙江工业大学
专　业: 光学工程
关键词: 光突发交换数据信道调度边缘节点 Linux Kemel Module
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 17次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

光突发交换(OBS)是一种介于光线路交换(OCS)和光分组交换(OPS)之间的交换技术。它采用数据分组和控制分组分离传输的方式以及单向资源预留协议,因此避免了网络核心节点对光缓存器件的需求(与OPS相比),而且具有较高的带宽利用率(与OCS相比)。本文针对OBS网络中的数据信道调度算法进行了研究,并且采用ARM9技术实现了OBS边缘节点的基本功能。作者的主要工作如下所示：1.本文在对两种典型的数据信道调度算法LAUC算法和LAUC-VF算法分析的基础上,提出了一种新型的支持QoS的OBS数据信道调度算法——H-PPJET算法。H-PPJET算法是一种建立在改进型的PPJET协议和LAUC-VF算法基础上的数据信道调度算法。H-PPJET在突发包调度过程时,不仅针对不同QoS等级的突发包采用不同信道进行传输,而且在丢包选择过程中还考虑了各个突发包所经历的跳数、包长等因素。本文详细地描述了H-PPJET算法的流程,给出了算法示例,并且对H-PPJET算法的性能进行仿真和结果分析。2.本文通过对Linux内核的源码的进行修改,来实现OBS边缘节点基本功能。在标准以太网帧和IP分组的基础上,本文设计了OBS的突发数据帧和突发控制帧的结构。并对OBS边缘节点的两个主要技术：突发包组装技术和数据信道调度技术进行了研究,给出了边缘节点实施突发包组装和数据信道调度的流程。3.本文采用Kernel Module方法修改了Linux内核程序,并利用此方法完成了从Linux协议栈中读取IP分组信息的功能。并且利用Kernel Module设计并实现了OBS边缘节点的突发包组装、数据信道调度和数据发送的基本功能。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 光通信技术的发展概述  9-10
  1.2 高速宽带光通信系统的基本技术  10-11
  1.3 光交换技术  11-12
    1.3.1 光线路交换  11
    1.3.2 光分组交换  11-12
    1.3.3 光突发交换  12
  1.4 OBS网络系统的引入  12-13
  1.5 光突发交换的主要特点  13
  1.6 三种光交换技术的比较  13-14
  1.7 OBS的研究现状  14-15
  1.8 本文主要内容及安排  15-16
第二章光突发交换及关键技术  16-25
  2.1 光突发交换体系结构  16-19
    2.1.1 光突发交换网络结构  16-17
    2.1.2 光突发交换分层结构  17-19
  2.2 光突发交换边缘节点  19-23
    2.2.1 边缘节点结构与功能  19-20
    2.2.2 边缘节点组装算法研究  20-23
  2.3 光突发交换核心节点  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 OBS网络信道调度算法  25-36
  3.1 典型的数据信道调度算法  25-28
    3.1.1 LAUC算法  25-27
    3.1.2 LAUC-VF算法  27-28
  3.2 支持QoS的OBS数据信道调度算法  28-29
    3.2.1 PPJET协议简介  28-29
    3.2.2 H-PPJET协议  29
  3.3 支持QoS的改进型OBS数据信道调度协议—H-PPJET  29-35
    3.3.1 H-PPJET协议的算法示例  29-31
    3.3.2 H-PPJET协议的工作流程  31-32
    3.3.3 网络仿真与结果讨论  32-35
      3.3.3.1 仿真场景  32-33
      3.3.3.2 仿真结果及分析  33-35
      3.3.3.3 H-PPJET与PPJET性能指标的比较  35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 OBS边缘节点的实现方案设计  36-46
  4.1 边缘节点的功能  36
  4.2 边缘节点的实现方案  36-38
    4.2.1 经典边缘节点实现方案  36-37
    4.2.2 基于ARM平台的边缘节点实现方案  37-38
  4.3 边缘节点中的数据帧结构  38-42
    4.3.1 标准帧结构简介  38-39
      4.3.1.1 以太网帧结构  38-39
      4.3.1.2 IP帧结构  39
    4.3.2 本设计采用的帧格式  39-42
      4.3.2.1 本设计采用的突发数据帧格式  39-40
      4.3.2.2 本设计采用的控制帧格式  40-42
  4.4 边缘节点汇聚算法的设计  42-43
  4.5 边缘节点调度算法的设计  43-45
  4.6 本章小结  45-46
第五章 OBS边缘节点的实现  46-62
  5.1 Linux网络协议栈  46-51
    5.1.1 网络数据传递流程  46-47
    5.1.2 主要的数据结构  47-51
    5.1.3 Linux中的数据传输函数  51
  5.2 利用module方法修改Linux内核程序  51-54
    5.2.1 什么是kernel Module  51-52
    5.2.2 修改Linux核心源码的方法  52-54
      5.2.2.1 直接修改法  52
      5.2.2.2 利用Kernel Module修改Linux的网络核心程序  52-53
      5.2.2.3 利用Kernel Module获取IP包信息  53-54
  5.3 通过Kernel Module实现OBS层基本功能  54-55
  5.4 OBS的数据结构  55-57
    5.4.1 突发数据包结构  55-56
    5.4.2 突发控制包结构  56-57
    5.4.3 数据信道结构  57
  5.5 突发包的组装  57-59
  5.6 突发包的调度  59-60
  5.7 突发包的发送  60
  5.8 试验结果  60-61
  5.9 本章小结  61-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 本文总结  62-63
  6.2 研究展望  63-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
攻读学位期间参加的科研项目和成果  67

OBS调度算法研究及边缘节点的设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文