[发明专利]一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于数据网络通信领域，特别是一种应用于网络仿真器NS2中，实现综合服务中的保障服务的系统。

背景技术

网络仿真器版本2(NS2)是一种目前非常流行的仿真器。它是开源的、免费的软件模拟平台，主要被研究机构，网络公司以及大专院校用于网络技术开发，研究和教学服务。它在许多领域都能提供广泛的支持，例如它能模拟多种网络协议、路由过程、有线网络、无线网络已及卫星通信领域的应用等等。它主要被用在网络协议设计，网络流量的研究和网络协议的比较。

NS2是一个面向对象的网络仿真器，由南加州大学信息技术学院(USC-ISI)负责开发和维护，用C++和OTcl(MIT开发)写成。为了提高效率，NS2将控制部分和数据操作分离，后台大部分基本的网络组件和事件调度器用C++实现，如报头，报文的处理及复杂算法的实现。NS2的前端是OTcl解释器，它能够方便的修改参数及配置来实现不同的应用。C++编译器和OTcl解释器是紧密联系和一一对应的。

服务质量(QoS)目前是数据网络中比较复杂和难理解的课题之一。综合服务(Integrated Services)提供了一种解决方案，它能够预定和分配资源来满足实时的应用的技术；它所涉及的应用有：网络电话和数字化的视频会议等。

传统的因特网(Internet)只是提供尽力服务(Best Effort)模式，在现有的带宽下它的数据包是否有延迟和丢失情况是依靠即时的网络负荷和当时的网络状态，每一个网络元素都是用先入先出的队列策略来处理报文。传统的文件传输协议和电子邮件服务数据就是例子，它们对数据包传送的可靠性和延迟不做任何保障。

但随着多媒体时代的到来，许多的实时应用被发展，而它们对延迟和包的丢失都相当敏感，尽力服务(Best Effort)的服务模式已经远远不能满足固定的端对端的延迟要求。很多新的网络应用都在忍受这样的事实：数据包的传送时间不能被保证，一些数据包在网络拥堵时会被丢弃。综合服务是解决这个问题的技术之一，它能够保证端对端的服务质量(QoS)。综合服务(IntegratedServices)是一种能够预定和分配资源来满足实时的应用的技术，它包括控制荷载服务(Controlled-load Services)和保障服务(Guaranteed Services)。

综合服务(Integrated Services)能提供有保障的端对端服务。其中之一就是保障服务(Guaranteed Services)，它能够保证比较理想的带宽和延迟，适用于一些对延迟敏感的实时应用如高质量的语音和视频应用。

保障服务(Guaranteed Services)可提供有保证的带宽，一个固定的可预期的端对端延迟以及所有的数据包流没有队列损失。而控制荷载服务(Controlled-load Services)只是好于尽力服务(Best Effort)，提供网络未过载类似的服务，保证应用的报文高通过和低延时。

目前在NS2中，只有部分综合服务的模块被实现，其中只包括控制荷载服务(Controlled-Load Services)，只能处理两种信息流(Traffic)：控制荷载服务Controlled-Load Services和尽力服务(Best Effort)信息流，而保障服务则始终不能在NS2中实现。

发明内容

鉴于在网络仿真器NS2中尚未见到实现综合服务中的保障服务的方案，因此本发明的目的在于：拓展NS2，使它完全支持综合服务，以致能够实现保障服务(Guaranteed Services)。

本发明所采用的技术方案是：一种在网络仿真器NS2中实现综合服务中的保障服务的系统，该系统包括以下六个模块，

数据包定义模块，用于对进入系统的数据包进行ID定义；

分类器模块，用于将进入系统的数据包按照定义好的ID进行分类；

信令支持模块，用于传递参数到各个网络元素(如各路由器)来实现资源的预留，协调端与端之间网络元素的服务质量；

队列管理调度和策略模块，用于在每个网络元素上满足不同应用的不同的端对端的服务质量，其所调度的服务质量包括载荷控制服务、尽力服务和保障服务；

准入控制模块，用来决定是否允许新的数据包使用网络资源，以保证系统所要求的服务质量；

数据包测量和评估模块，用于检验经过此系统后产生出来的信息流是否满足服务质量需要，从而结合准入控制模块来判断什么时候开始对新的数据包流量加以限制。