企业网中QoS的仿真设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

分析和展望互联网行业的发展，互联网中的业务逐渐多样化。除了传统的HTTP、DNS、FTP等协议外，用户还想在互联网中扩展新业务，例如视频会议、电子阅读、电子商务、数字化办公、网络教学、视频点播等。企业用户也想通过虚拟专用网，将分布在各处的分支机构互联起来，组成自己的企业网来满足企业对网络的要求。当业务越来越多样化时，导致互联网流量需求突增，从而导致网络堵塞，传输时延增加，严重时会导致丢包现象的发生，使业务不稳定以至业务中断，所以要开展多样化业务就必须要搞定网络拥塞的问题。

至此QoS 技术逐渐发展起来。QoS是（Quality of Service，服务质量）的简称,其主要功能是针对不同业务的不同需求，为其提供端到端的服务质量保证。通过保证传输带宽、传输时延、降低丢包率等措施提高网络整体质量。从狭义上讲，提高服务质量就是提高网络传输的几个重要参数带宽、时延、抖动、丢包率。从广义上讲，服务质量包括网络的方方面面，只要是对网络质量有利的举措，其实都是在提升网络服务质量。因此，虚拟局域网、访问控制列表、快速生成树、防火墙等也都是提升网络服务质量的方法。

2. 课题关键问题和重难点

本次课题研究会遇到需要部署的设备多、业务种类多，流量识别复杂的问题。

部署设备繁多的原因是必须把服务质量策略在整个网络中进行端到端的部署以保证服务质量的效果，如果整个网络中有任意一点没有部署服务质量都将无法保证服务质量的效果，所以服务质量策略必须在整个网络的全部节点部署，而每多配置一套策略，都要配置所有节点极大增加工作量。

解决部署设备繁多的问题在于策略的数量，只要减少策略数量就能极大减少配置负担，可以适当减少非必要策略从而减少工作量的同时采用自顶向下逐个设备配置的方式降低工作量及错误率。

3. 国内外研究现状（文献综述）

本课题主要采用qos技术，将企业边缘路由进入的流量划分为不同的类型，将相同类型的流量整合在一起进行统一管理，保证相同类型的流量服务质量参数也相同，并对每种类型的流量分别处理。qo s的实现主要由分类和标记、限速和整形、拥塞控制和调度等工具实现。流量入站后首先进行流量识别，确定分类并对数据包进行标记。在传输过程中根据既定策略对网络资源进行分配，如果流量超过可用资源，则进行限速、整形或降级处理^[1]。

基于差分服务模型的企业网络优化设计通过流量分类、流量标记、流量监管、流量整形、拥塞管理、拥塞避免，在这些服务质量技术中，流量分类和流量标记为底层是区别对待流量的前提，而其他服务质量技术则是从多个方面对流量进行资源控制，是区别对待流量的具体表现形式。基于路由和q0s令牌桶的集中式限速网关^[2]。为了提高广域信息管理系统的资源利用与共享率，需要解决系统任务调度问题，对用户提出的需求找到合适节点进行任务处理，并且应在swim任务调度过程中综合考虑用户的服务质量（qos, quality of service）需求。蚁群算法具有并行性和顽健性的特点，可以很快取得高质量的解，已经成功解决了很多不同类型的调度问题^[4]。最终测试环节通过多终端无限制发包模拟出网络拥塞状态并发送不同优先级的业务流量，使用q0s流量统计功能查看不同优先级业务流量传输情况，从而体现出qos技术应用在企业网络中的具体效果。qos能有效的实现网络拥塞情况下高优先级业务的优先转发, 缓解拥塞导致的业务影响^[12]。

在企业业务多样化的趋势下，现有的网络资源因流量需求激增后，导致网络拥塞、丢包等现象的发生。然而解决网络拥塞最佳方式就是增加网络带宽，但从经济角度考虑，这是不现实的。网络带宽用于衡量网络的吞吐能力，如果网络上存在多个数据流，它们将互相竞争带宽。网络带宽取决于物理链路的速率，但通过qos技术可以提高网络带宽的利用效率^[3]。qos技术可以在网络中实现一种可控不平等的处理方式,通过对数据流的分析和分类,对不同数据包执行不同级别的处理。qo s主要有集成服务和区分服务两种模式,集成服务模式要求所有节点都服从自己提出的资源预留需求,而区分服务模式可以在动态网络中为不同的流执行准入控制,更适用于带宽资源宝贵的网络^[9]。

4. 研究方案

企业网中qos的仿真设计与实现主要涉及到园区网设计与整体网络优化设计。园区网络通常指企业或机构的内部网络，为了方便网络管理园区网通常按照功能或业务进行分层设计。

接入层作为园区网络的边界，对用户提供各类接入方式

2.汇聚层通常作为部门的核心，负责转发接入层与核心层的流量。

5. 工作计划

第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料；

第2周：阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告并提交；

第3周：根据需求分析实际方案的草拟；