IP QoS与网络效用最大化的研究

【摘要】基于效用的资源分配方法,通过效用函数来研究网络资源分配问题,效用函数描述的是用户对于分配给自己确定的资源的满意度。NUM(网络效用最大化)作为一种研究有中心控制网络的模型被广泛的采用,它将所有用户的满意度与分配策略联系起来。NUM框架需要建立相应的效用最大化数学模型,使得网络效用的分析和优化具有理论指导。IPQoS(服务质量)是一种保证质量的控制机制,采用IPQoS机制网络具有满足给定业务合同的能力,包括专用带宽、抖动控制和延迟(用于实时和交互式流量情形)、丢包率等等。IPQoS在新的时代背景下,具有非常重要的意义,如何将网络效用最大化与IPQoS结合起来,为用户提供高效和多样性的网络服务,同时,保证网络的可伸缩型是近几年的研究的热点。伸缩性要求能够更加灵活的配置用户的类型,高效要求网络能够消耗最低的成本,提供给用户最满意的服务。本文从IPQoS的服务模型和NUM的理论模型出发,分析IPQoS服务模型之间的差异和常见的队列管理策略,同时,介绍了NUM的理论模型和相关的模型优化的方法。讨论了IPQoS和NUM两者之间的联系,将QoS服务模型与NUM理论模型结合起来,提出了通过将QoS服务模型中的各种业务流的类型(BestEffort、SoftQoS、HardQoS)进行参数化,利用参数来区分不同的服务的类型和指标,为不同业务类型参数化其效用函数。在建立的统一的效用函数的基础上,建立NUM模型,通过优化理论,研究资源分配问题。然后,基于理论分析和模型优化,设计资源分配算法,进行资源的分配。最后,通过实验数据进行仿真,分析了不同情况下的资源分配情况,保证在条件容许的情况下,用户既能够获得合同定义的服务质量,又能够最大化网络的效用。
【作者】张永昌；
【导师】谭连生；
【作者基本信息】华中师范大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】资源分配；业务类型；服务质量；网络效用最大；

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