家庭网关中分层服务质量管理功能的设计与实现.pdf

华中科技大学
硕士学位论文
家庭网关中分层服务质量管理功能的设计与实现
姓名:肖恒杰
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:黄立群
2010-11-01
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着网络时代的来临,家庭中有上网需求的设备越来越多,如:PC、IP 电话、
电视、游戏机等。家庭网关作为家庭内部网络与外部广域网之间的接口,给人们的
带来便利的同时,也带来了很多娱乐。欲使更多的电信业务渗透到家庭中,那么必
须要有集成更多功能的家庭网关产品的出现。可以说,家庭业务的多元化发展,推
动了家庭网关产品功能的不断丰富。最重要的一点是,为了提高家庭用户对网络业
务的满意度,家庭网关的服务质量保证是个尤为重要的热点问题。因此,才有了本
文对家庭网关服务质量的研究。
通过对服务质量的研究,设计并实现了基于家庭网关上的分层服务质量管理功
能,采用区分服务模型来实现服务质量。分析和研究了 QoS 基本系统设计模型,为
QoS 功能设计做铺垫。由于网关系统基于 Linux 操作系统实现,因此探讨了 Linux
的流量控制工具的机理。针对 QoS 的新需求,采用了分层 QoS 的技术。它与传统的
QoS 存在一些区别。传统的 QoS 是基于端口进行流量调度。单个端口只能区分业务
优先级,无法区分用户和不同用户的业务。而 HQoS 不仅可以区分物理端口的业务
优先级,还可以实现对物理端口的逻辑用户的区分,并实现基于逻辑用户分别提供
不同的 QoS 策略。网关系统中分层 QoS 的设计分为 3 级,各级分别针对端口和流类
别对报文进行处理。分层服务质量管理功能的实现也涉及到一些算法,因此探讨了
流量整形算法、拥塞避免算法、队列调度算法以及多优先级数据报文分类和转发的
实现。最终通过对 QoS 性能的测试,得出了 QoS 功能有效的结论。

关键词:服务质量家庭网关区分服务流量管理
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the advent of the age, the needs of households with access
more and more devices, such as: PC, IP telephone, television, game consoles. Home
gateway as a family work and external WAN interface between the people's
convenience, but also brought a lot of entertainment. Purports to more ration of
services to the family, then there must be integration of more features of the home
gateway products to appear. Can be said that the family business, diversification, and
promote a home gateway product features are continuously enriched. The most important
point is that home users of work to improve service satisfaction, quality of service
home gateway is particularly important to ensure that the hot issue. Therefore, only the
paper on service quality of the home gateway.
Through researching on QoS, design and implementation of the tiered home gateway
based on the quality of service management functions, with differentiated service model to
achieve service quality. QoS analysis and study of the basic system design model, laying
the groundwork for the design of QoS features. Because the gateway