基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳问时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度，通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证分组的端到端时延，还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度，由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具有较高的资源利用率，较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳间时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。 该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度,通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证 分组的端到端时延,还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态 信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度,由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具 有较高的资源利用率,较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

具有切换时延的光交换机抢占式调度技术研究

提出了一种新颖的2-近似启发式算法，对具有切换时延的光交换机进行调度．算法主要包含两步操作：匹配选择和权重判决．匹配选择通过贪心算法实现，它决定了交换机内核的配置情况；权重判决确定了交换内核配置的持续时间，其实现机理为：对于给定的匹配，所选择的权重要使得剩余业务矩阵的估计成本为最优．该算法的时间复杂度为O(N^2logN)．相对于最优调度算法来说，此算法理论上可保证2近似，即性能至多比最优调度恶化2倍．仿真结果表明：此文算法几乎可以逼近最优调度，比Adjust和Double算法更能自适应于各种变化的业务方式。     

基于自相似流的星上虚拟信道调度算法研究

以高级在轨系统(Advanced Orbit Systems,AOS)空间数据链路协议为基础,建立了CCSDS AOS协议信源模型,对比分析了自相似流量模型下先来先服务(first-come-first-served,FCFS)和时间片轮询(round-robin,RR)虚拟信道调度算法的性能.根据网络流量具有自相似性的特点,采用时间间隔服从正态分布的分形布朗运动流量模型描述AOS虚拟信道中数据流的自相似特性,并使用快速傅立叶变换方法生成了不同自相似系数的分形布朗运动流量,获取了数据包的到达时间、到达时间间隔和数量;之后通过仿真实验对比了FCFS和RR两种虚拟信道(VC)调度算法的时延和积压性能.实验结果表明,当到达数据量较小时,两种调度算法性能相当;当到达数据量较大时,RR调度算法的时延和积压性能明显优于FCFS调度算法.研究结果可为AOS虚拟信道调度算法的研究和设计提供参考.     

基于SDN的跨IP协议的流量调度优化模型

针对SDN环境下传统流量工程无法将IPv4/IPv6流量调度到IPv6/IPv4链路上进行转发的问题,构建一种改进的SDN环境下跨IP协议的流量调度模型,并给出该模型的全多项式时间近似求解算法,即基于过渡技术的流量调度算法.首先,把过渡技术对流量转发性能产生的影响转化为对链路权重的影响,计算各路径上链路权重之和;然后,对流量进行分割,并为每条分割后的流量选择权重和最小的路径进行流量传输.基于MATLAB和Mininet的仿真实验显示,使用上述算法可以实现更好的网络传输性能.相比于传统流量工程算法和OSPF路由算法,此算法在网络整体吞吐量方面分别提升60%和145%,在流量转发时延方面分别降低17%和24%,而在流量转发丢包率方面分别降低58%和76%.     

在媒体流调度中改进的DRR算法

提出了模糊控制变权法多因素决策的自适应DRR算法(VWADRR)———一种改进的亏损轮询调度算法(DRR)。算法应用在调度多个媒体数据流队列时。算法基于模糊控制理论中的多因素决策,具体使用了变权法。可以自适应输出信道的带宽和输入队列的缓存余额。变权法根据可用带宽和队列缓存余额这两个因素做出决策,动态地确定DRR中的常量QN。由于考虑了每个数据包发送的时限,降低了每个数据包的延时。使系统在大流量的情况下有效利用缓存和带宽,降低缓存耗光的可能性,同时平滑了突发。     

基于流的队列管理和队列调度研究

队列管理和队列调度是网络报文处理的两个重要步骤.针对传统的队列算法分离队列管理和队列调度的缺点,本文将这两种机制结合研究,提出了一种适合WF~2Q+的新的队列管理算法(Newdrop).通过NS2仿真,实验结果表明,Newdrop-WF~2Q+组合算法能提高报文处理过程的公平性,同时减少了报文处理的平均时延.     

基于帧紧迫度的边界可移动虚拟信道调度算法

虚拟信道调度算法完成虚拟信道在物理信道中的排序,其性能决定了高级在轨系统多路复用的时延性能和物理信道传输效率。传统的动态调度算法未区分虚拟信道紧迫度与帧紧迫度的不同,并且未讨论在同步时隙中没有同步数据时如何有效利用该同步时隙,因此性能有限。针对这一问题,提出了一种基于帧紧迫度的边界可移动虚拟信道调度算法。该算法根据信源的数据类型将虚拟信道划分为同步虚拟信道和异步虚拟信道,对同步虚拟信道采用轮询算法进行调度,对异步虚拟信道则采用基于帧紧迫度的虚拟信道调度算法进行调度,并且二者之间的边界是可移动的。实验结果表明,提出的算法与传统动态调度算法及边界不可移动的调度算法相比,大大降低了各虚拟信道的平均调度时延、最大调度时延,并明显提高了信道利用率,更适于在空间链路中传输多种不同类型的数据。     

WFQ与WRR调度算法的性能分析与改进

不同类别的业务对时延及时延抖动的要求是不同的,为了满足不同业务的服务质量(QoS),选择一种合适的队列调度算法至关重要. 研究了分组长度对WRR及WFQ算法公平性以及时延性能的影响,并提出了一种基于分组长度及队列权重的改进型WRR算法——enhanced-WRR. 仿真结果表明,当分组长度相同时,WRR与WFQ的时延性能几乎一致;当分组长度不同时,WRR算法不能保证高优先级队列的时延要求,而E-WRR算法的时延性能逼近WFQ算法,能很好地保证高优先级队列的时延要求,并且极大降低了算法复杂度.      

基于负载均衡的在线云存储流量调度研究

在线云存储流量的调度问题是当前网络的研究热点。针对在线云存储系统中的文件上传请求调度问题,现有方案很少满足为用户提供不同带宽保证这一需求。针对不同付费级别用户要求不同带宽保证的服务场景,设计了基于请求队列长度的最大权重调度机制以及实际中可用的分布式二次随机选择调度算法,旨在实现系统服务器的流量均衡,同时最大化系统吞吐量。证明了最大权重调度机制能够保证系统稳定性,并且最大化系统吞吐量。实验结果表明,二次随机选择算法能够获得接近于最大权重调度机制的性能,较小的时间延迟和较大的系统吞吐量。其性能优于传统的Round-Robin调度算法。     

分组交换中基于权值动态补偿的公平调度算法

针对WFQ(Weighted Fair Queueing)和WF2Q(Worst-case Fair Weighted Fair Queueing)对某些会话欠公平的问题,通过GPS(Generalized Procesor Sharing)公平性的定义,在保证长期公平性的前提下引入了补偿模型,以优化短期公平性,提出一种新的基于权值动态补偿的分组公平调度算法CWFQ(Compensation-basedWeighted Fair Qair Queueing).该算法在考虑虚拟时间标签的选择条件下加入了最小化公平度量因子约束,记录已经服务的服务量,按会话权值有比例地对参照GPS系统的权值进行微调,使CWFQ的短期公平性得到优化.而且通过模拟调度和定理证明发现,新算法能够对会话的延迟和吞吐量提供与GPS近似的性能保证.     

用于差别服务网络中的业务调度与成形机制

在差别服务网络中,实时业务的延时保证是一个难题,这需要在调度聚集业务的时候能够保存聚集类中每一个单独流的业务特性。针对此问题,该文提出了一种用于差别服务网络的调度与整形相结合的机制——TD2FQ(Token-drivenDelay-sensitiveDynamicFairQueueing)。该机制包括一种新的调度机制——延时相关动态公平队列,以及一种新的"有色令牌"应用模块。TD2FQ可用于进行聚集业务的成形调度,除了能够获得确保的延时上界,还可以维持业务类中不同流间的公平性以及业务流的成形条件,并且保证了输出链路的带宽利用率。该文给出了该算法的理论分析和仿真结果,论证了该算法的优越性。     

立即可解网络编码应用于无线网络重传中的时延分析

立即可解网络编码(instantly decodable network coding,IDNC)分为狭义立即可解网络编码(strict IDNC,S-IDNC)和广义立即可解网络编码(generalized IDNC,G-IDNC).分析了S-IDNC和G-IDNC的特点,并对这2种思想应用于重传的时延性能做了对比分析.以最小化解码时延为目标提出基于S-IDNC和基于G-IDNC权重顶点搜索算法,实验对比分析了所提算法和已有典型算法性能,验证了所提算法的有效性,并归纳了S-IDNC和G-IDNC的时延特征差异.实验结果表明,基于S-IDNC的重传算法使得信宿节点的时延大小分布较为聚集,而基于G-IDNC的重传算法时延大小分布更为分散,G-IDNC时延均值优于S-IDNC,而S-IDNC系统完成时延优于G-IDNC.     

一种改进的多路径负载分配均衡算法

分析了实现均衡路由的功能模型和算法,重点研究了LDM(多路径负载分配)算法。为了充分利用候选路径的信道容量,提出了一种改进的LDM算法。改进后的算法在多个候选路径之间根据比例系数均衡分配通信流量。通过算法性能分析表明:改进后的算法和最初的LDM算法具有相同的复杂度,但对于给定的通信流量能够提升网络性能。     

分布式反馈分组调度算法DF2Q

路由器要求提供高速转发性能及高服务质量(Qo S)。支持 Qo S的算法对缓冲队列进行分组调度。输出排队机制可获得要求的 Qo S,却缺少可扩展性 ;输入排队方式扩展性好 ,但缺少必要的 Qo S特性。采用输入输出结合排队方式 ,设计实现了可保证较好可扩展性和 Qo S的分组调度算法 DF2 Q。该调度算法引入反馈机制 ,很好避免内部拥塞和提高资源利用率。 DF2 Q提供和输出端公平排队近似的Qo S保证 ,保证路由器转发性能     

基于公平策略的核心无状态公平队列算法

提出了一种基于公平策略的CSFQ (Core-Stateless Fair Queueing )算法,通过动态阈值缓存管理机制,根据缓冲资源的占用率和数据流的到达速率共同决定丢包概率,减少了无谓、不公平丢包现象.根据非响应流UDP数据包空间分布特点,当网络拥塞时增加CHOKe机制对缓存进行管理,有效解决了响应流TCP和非响应流UDP之间的不公平问题.NS仿真实验表明,该算法在现实网络环境下能显著提高缓冲资源的利用率,保证了带宽在TCP、UDP数据流之间的公平分配.     

Qos调度算法综述

对常见的主要Qos调度算法进行了评述，着重介绍了WFQ系列、DRR和CBQ的工作机理，并对WFQ系列进行了理论分析。最后给出比较结果和适用范围，展望了发展方向。     

一种合理共享空闲带宽的分组调度算法

随着计算机网络技术的发展，分组调度算法越来越受到广泛重视。提出了一种能够在交换机和路由器中合理共享输出链路空闲带宽的分组调度算法。该算法克服了目前分组调度算法对链路空闲带宽使用不合理的现象。它能够动态地寻找系统中存在的空闲带宽，并根据各个连接的实际需要公平合理地分配空闲带宽，从而能够在确保满足网络中所有业务时延的要求的同时有效地改善突发强度高的业务和尽力传送业务的时延性能。在衡量调度算法的各项指标（包括时延、公平性、复杂度）中，该算法都接近或达到了目前已知的最佳性能，理论分析和仿真结果表明，该算法是一种综合性能较理想的分组调度算法。     

负载自适应的数据流流量测量算法

针对现有的数据流流量测量算法负载适应性不佳的问题,基于计数型布鲁姆过滤器,提出了一种负载自适应的数据流流量测量算法LACBF(load-adaptive counting bloom filter)。采用真实的网络流量数据,对LACBF算法的性能进行了仿真验证,结果表明,LACBF算法能够在网络流量动态变化的情况下获得比现有算法更小的测量误差。