基于流优先级的车载以太网调度策略实现

在车载通信系统中,控制类任务对实时性要求严苛,信息娱乐类任务则对带宽要求较高。若这两类任务产生的数据同时在以太网上传输,则网络会产生拥塞,导致控制数据传输延迟不确定。依据任务的时间敏感程度,中央网关将相应IP地址和网络端口的数据流调度到特定队列;终端协议栈针对不同类任务,采用基于优先级的发送策略。在搭建的模拟车载网络中进行实验,结果证实了该方案的有效性。该方案的实施在一定程度上改善了时间敏感数据流的实时性,从而证实了TSN标准的有效性和必要性。

软件定义网络中基于优先级的在线流调度策略

为了保证服务质量(quality of service,QoS),进入网络中的数据流可被赋予不同的优先级。在未来到达流请求信息未到达的情况下,进行在线优先级流调度,以最大化网络吞吐量是一项挑战。基于网络带宽资源、请求流的优先级和带宽需求的约束研究了软件定义网络(software defined networking,SDN)中的在线流请求调度策略。首先,提出了流路由成本和利润的概念,并创新性地设计了一个考虑边际成本的模型来描述链路资源和路由路径的使用成本。然后,将优先级流请求调度问题刻画为混合整数线性规划模型(mixed integer linear programming,MILP),提出在线优先级流调度算法(online priority traffic scheduling algorithm,OPTSA)来求解,最后分析了OPTSA的竞争比。仿真结果显示,与基准算法相比,所提出的算法可以确保网络负载均衡,同时有效提高网络的累积带宽和吞吐量。

一种面向视频传输的SVC码流排序方法

该文提出了一种适用于传输的可分级视频编码码流的排序方法。该方法通过对码流的合理选择和对失真的高效近似计算,优先传输率失真性能较好的可分级码流,从而提高了重建图像的质量。该文建立了用于划分复合可分级码流的状态模型,推导出了可分级码流失真的近似计算公式,在一定带宽限制下,采用率失真优化的方法对可分级码流进行排序。仿真结果表明该方法能提高视频流重建图像质量。

一种基于无损以太网的流量控制机制

本文在无损以太网关键技术研究的基础上,阐述了IEEE802.1 Qbb标准中提出的优先级流控(PFC)机制,并在MAC层就该流控机制进行了设计与实现。通过Modelism仿真结果表明,该流控机制可以实现链路流量的控制,为数据中心二层以太网链路提供了高可靠性、无丢包传输的性能保障。

基于直接拥塞通告的数据中心无损网络传输控制机制

数据中心网络广泛采用基于优先级的流量控制(Priority-based Flow Control,PFC)机制来避免因缓存溢出而丢包.然而,PFC机制在保证无损传输的同时带来了队头阻塞和拥塞扩散等负面影响.近年来,一些具备端到端拥塞感知能力的传输控制协议被提出来,有效缓解了网络拥塞,减少了PFC的触发.但是在突发流量造成的瞬时拥塞场景下,这些研究工作仍会使得PFC频繁触发而导致严重的队头阻塞和拥塞扩散.针对该问题,在端到端拥塞控制基础上,提出了一种实现于交换机上的直接拥塞通告解决方案(Direct COngestion Notification,DCON),该方案在突发拥塞场景下能及时识别出与非拥塞流(与造成拥塞无关的流)共享入端口的拥塞流(真正造成拥塞的流),并从交换机直接通告发送端对该拥塞流精确地降速.实验结果表明,相比于现有的端到端拥塞控制传输协议,DCON有效避免了PFC的队头阻塞和拥塞扩散,平均流完成时间的最大降幅达到55%.

路由交换设备QoS应用技术分析

针对业务应用系统对网络传输质量要求的不断提高,通过分析路由交换设备服务质量(QoS)实现机制,研究了报文分类、优先级标识、流量监管、队列调度以及端口限速等多方面的QoS应用技术。最后,从工程实践角度提出了一套完善的QoS部署流程,解决了网际互联协议(IP)网络设备传输在拥塞避免和流量管理方面的问题,从根本上提高了IP网络的服务能力。