隨著信息網(wǎng)絡(luò)多媒體業(yè)務(wù)的興起，路由交換設(shè)備交換結(jié)構(gòu)對(duì)服務(wù)質(zhì)量支持的問(wèn)題再次受到關(guān)注，如何實(shí)現(xiàn)具有QoS保證的交換技術(shù)也得到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛重視。隨著不同應(yīng)用的增加，將來(lái)的交換結(jié)構(gòu)必須能夠考慮到對(duì)更加豐富的QoS保證的支持。現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)的原始設(shè)計(jì)思想基本上是“一種網(wǎng)絡(luò)支撐一種主要服務(wù)”的解耦模式，在此基礎(chǔ)上的演進(jìn)與發(fā)展難以突破原始設(shè)計(jì)思想的局限，無(wú)法滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)的多樣性需求。

“一體化網(wǎng)絡(luò)”將多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)成一種網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)三次解析映射，將標(biāo)識(shí)理論貫穿了從服務(wù)層到網(wǎng)通層的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，可以把不同業(yè)務(wù)類(lèi)型通過(guò)映射關(guān)系反映到網(wǎng)通層。課題研究依托國(guó)家973計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域子課題《一體化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型及交換路由理論與技術(shù)》，為了更好地應(yīng)對(duì)交換技術(shù)所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，對(duì)一體化網(wǎng)絡(luò)體系下新型的交換機(jī)理、原理與關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，研究?jī)?nèi)容具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

針對(duì)路由交換設(shè)備對(duì)于交換技術(shù)的QoS需求，本文首次將標(biāo)識(shí)的概念引入交換結(jié)構(gòu)，提出了基于標(biāo)識(shí)的交換技術(shù)，給出了適合一體化網(wǎng)絡(luò)基于標(biāo)識(shí)支持QoS的交換技術(shù)應(yīng)具有的特征；基于CICQ交換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出支持區(qū)分服務(wù)的DS-CICQ交換結(jié)構(gòu)，在不同類(lèi)業(yè)務(wù)和不同輸出端口，采用基于標(biāo)識(shí)支持區(qū)分QoS的分布式動(dòng)態(tài)雙輪詢(xún)ID-DDRR調(diào)度算法，調(diào)度復(fù)雜度大大降低；在對(duì)主流PPS交換技術(shù)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)并行交換中的保序和區(qū)分QoS問(wèn)題，提出一種新型的PSVIOQ-CICQ解決方案；設(shè)計(jì)出一種新型的PPS體系結(jié)構(gòu)PSCICQ，基于PSCICQ體系結(jié)構(gòu)，提出一種基于標(biāo)識(shí)支持區(qū)分QoS的PPS調(diào)度機(jī)制，證明了PSCICQ體系結(jié)構(gòu)能夠保證業(yè)務(wù)信元的傳輸順序；在匯聚模塊設(shè)置少量緩存，采用雙指針輪詢(xún)算法DPRR實(shí)現(xiàn)區(qū)分QoS保障，保證了交換對(duì)高層不同業(yè)務(wù)類(lèi)的有效支持；在分析研究三級(jí)Clos網(wǎng)交換結(jié)構(gòu)和調(diào)度算法的基礎(chǔ)上，提出了一種支持QoS的三級(jí)Clos分布式交換結(jié)構(gòu)，并基于該結(jié)構(gòu)提出了DHIRRM調(diào)度算法，使該交換結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能提供優(yōu)良的QoS策略。針對(duì)交換結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)問(wèn)題，提出基于效用函數(shù)支持QoS的交換結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)模型；最后，將一體化網(wǎng)絡(luò)的重要思想引入到MPLS網(wǎng)絡(luò)，研究了MPLS協(xié)議在新一代網(wǎng)絡(luò)交換路由的應(yīng)用，提出了基于一體化MPLS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)流搶占機(jī)制。

基于標(biāo)識(shí)和帶緩存交叉開(kāi)關(guān)交換單元研究了交換技術(shù)的QoS保障問(wèn)題，研究?jī)?nèi)容屬于寬帶信息網(wǎng)絡(luò)學(xué)科前沿，研究成果避免交換結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)機(jī)制方面缺乏QoS保證的缺陷，能夠滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)對(duì)QoS的需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一體化并為用戶(hù)提供普適服務(wù)，有望對(duì)新一代信息網(wǎng)絡(luò)特別是交換技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用起到促進(jìn)作用。

本書(shū)將作者近幾年在一體化網(wǎng)絡(luò)下支持QoS交換技術(shù)方面研究中取得的成果進(jìn)行歸納、總結(jié)。內(nèi)容主要取材于作者在各種期刊和國(guó)際會(huì)議上公開(kāi)發(fā)表的論文，同時(shí)融入國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域取得的優(yōu)秀研究成果，力求全面、系統(tǒng)地概括國(guó)內(nèi)外最新研究成果，反映發(fā)展動(dòng)態(tài)。但難免會(huì)存在一些不足之處，歡迎專(zhuān)家及同行多提寶貴意見(jiàn)。

作者

2014年8月

第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究目的意義 5
1.2 一體化網(wǎng)絡(luò)研究 7
1.2.1 一體化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 7
1.2.2 一體化網(wǎng)絡(luò)中的交換與路由 12
1.3 課題研究思路與研究工作 16
1.4 本章小結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 20
第二章 支持QoS的交換結(jié)構(gòu)及調(diào)度算法分析 22
2.1 引言 22
2.2 典型交換結(jié)構(gòu)分析 23
2.2.1 分組交換Crossbar型交換結(jié)構(gòu) 23
2.2.2 交叉點(diǎn)無(wú)緩存Crossbar型交換結(jié)構(gòu) 24
2.2.3 交叉點(diǎn)帶緩存Crossbar型交換結(jié)構(gòu) 27
2.3 支持QoS的調(diào)度算法分析 29
2.3.1 基于OQ結(jié)構(gòu)的典型調(diào)度算法分析 30
2.3.2 基于IQ結(jié)構(gòu)的典型調(diào)度算法分析 31
2.3.3 基于CIOQ結(jié)構(gòu)的典型調(diào)度算法分析 32
2.3.4 基于CICQ結(jié)構(gòu)的典型調(diào)度算法分析 34
2.4 基于標(biāo)識(shí)支持QoS的交換技術(shù)分析 36
2.5 本章小結(jié) 38
參考文獻(xiàn) 38
第三章 基于標(biāo)識(shí)支持區(qū)分QoS的 CICQ調(diào)度機(jī)制研究 44
3.1 引言 44
3.2 相關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義 45
3.2.1 區(qū)分QoS 45
3.2.2 分組信息頭格式 52
3.3 DS-CICQ交換結(jié)構(gòu) 53
3.4 ID-DDRR調(diào)度算法 55
3.4.1 帶寬分配方案 55
3.4.2 兩個(gè)調(diào)度階段 57
3.4.3 關(guān)于份額函數(shù) 59
3.4.4 ID-DDRR算法描述 59
3.5 性能評(píng)估 62
3.5.1 算法理論分析 62
3.5.2 算法公平性證明 63
3.5.3 算法仿真實(shí)驗(yàn)分析 64
3.6 本章小結(jié) 68
參考文獻(xiàn) 69
第四章 基于標(biāo)識(shí)支持區(qū)分QoS的PPS 解決方案PSVIOQ-CICQ 71
4.1 引言 71
4.2 并行交換現(xiàn)狀分析 72
4.3 PSVIOQ-CICQ交換結(jié)構(gòu) 77
4.4 調(diào)度算法 79
4.4.1 相關(guān)概念和約定 79
4.4.2 負(fù)載均衡算法 80
4.4.3 DDRRP信元重組算法 82
4.5 仿真結(jié)果與分析 85
4.5.1 仿真環(huán)境 85
4.5.2 仿真結(jié)果分析 87
4.6 本章小結(jié) 92
參考文獻(xiàn) 93
第五章 基于標(biāo)識(shí)支持區(qū)分QoS的PPS解決方案PSCICQ 96
5.1 引言 96
5.2 PSCICQ交換結(jié)構(gòu) 97
5.3 調(diào)度算法 98
5.3.1 相關(guān)定義 98
5.3.2 解復(fù)用器負(fù)載分擔(dān)算法 99
5.3.3 中心交換平面調(diào)度機(jī)制 101
5.3.4 DPRR匯聚模塊調(diào)度機(jī)制 104
5.4 性能分析 107
5.5 仿真結(jié)果與分析 110
5.6 PSCICQ和PSVIOQ-CICQ的比較 116
5.7 本章小結(jié) 120
參考文獻(xiàn) 121
第六章 支持QoS的多級(jí)交換結(jié)構(gòu)研究 122
6.1 引言 122
6.2 支持QoS的三級(jí)Clos分布式交換結(jié)構(gòu) 123
6.2.1 輸入端口的設(shè)計(jì) 124
6.2.2 輸出端口的設(shè)計(jì) 130
6.3 交換結(jié)構(gòu)的特性分析 131
6.3.1 分布式隊(duì)列調(diào)度 131
6.3.2 一次調(diào)度 132
6.3.3 負(fù)載均衡 133
6.4 一種基于時(shí)限優(yōu)先級(jí)可預(yù)測(cè)匹配的調(diào)度機(jī)制—DHIRRM 134
6.4.1 任務(wù)模型 134
6.4.2 DHIRRM算法描述 135
6.4.3 預(yù)測(cè)匹配 136
6.5 本章小結(jié) 137
參考文獻(xiàn) 138
第七章 基于效用函數(shù)支持QoS的交換結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)模型 139
7.1 引言 139
7.2 業(yè)務(wù)流的效用函數(shù)現(xiàn)狀分析 140
7.3 業(yè)務(wù)流的時(shí)延效用函數(shù) 141
7.3.1 語(yǔ)音流的時(shí)延效用函數(shù) 141
7.3.2 視頻流的時(shí)延效用函數(shù) 142
7.3.3 TCP流的時(shí)延效用函數(shù) 143
7.3.4 三種業(yè)務(wù)流的時(shí)延效用函數(shù) 144
7.4 基于時(shí)延的效用函數(shù)評(píng)價(jià)模型 145
7.4.1 評(píng)價(jià)等級(jí)定義 145
7.4.2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建 146
7.4.3 評(píng)價(jià)模型分析 146
7.4.4 評(píng)價(jià)模型的擴(kuò)展 147
7.4.5 仿真實(shí)驗(yàn)分析 151
7.5 雙指標(biāo)效用函數(shù)評(píng)價(jià)模型 153
7.5.1 雙指標(biāo)模型的構(gòu)建 153
7.5.2 雙指標(biāo)評(píng)價(jià)模型分析 154
7.6 本章小結(jié) 156
參考文獻(xiàn) 157
第八章 MPLS協(xié)議在新一代網(wǎng)絡(luò)交換路由應(yīng)用中的研究 158
8.1 引言 158
8.2 基于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)流搶占機(jī)制總體架構(gòu) 160
8.2.1 工作流程 160
8.2.2 添加邊緣路由表 161
8.2.3 MPLS通知報(bào)文格式 163
8.3 發(fā)送吞吐量信息封包的設(shè)計(jì) 164
8.3.1 標(biāo)志變量 165
8.3.2 回傳吞吐量信息封包 165
8.3.3 搶占通知封包 166
8.3.4 啟動(dòng)搶占機(jī)制條件 167
8.4 TPN傳輸?shù)燃?jí)定義 168
8.5 TPN機(jī)制工作原理 170
8.5.1 TPN工作流程 170
8.5.2 TPN帶寬保留算法 172
8.6 LSR工作原理 174
8.6.1 Ingress LSR工作模塊 175
8.6.2 Core LSR工作模塊 177
8.6.3 Egress LSR工作模塊 178
8.7 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 179
8.7.1 仿真軟件 179
8.7.2 具有TPN功能的NS擴(kuò)展 181
8.7.3 仿真與分析 183
8.8 本章小結(jié) 193
參考文獻(xiàn) 194
附錄A 并行交換系統(tǒng)仿真平臺(tái)PPS-CICQ-SIM的設(shè)計(jì) 196
A.1 引言 196
A.2 并行交換系統(tǒng)仿真平臺(tái)PPS-CICQ-SIM建模 198
A.2.1 系統(tǒng)中的主要類(lèi)及其相互關(guān)系 199
A.2.2 系統(tǒng)對(duì)象模型 204
A.2.3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 207
參考文獻(xiàn) 209

1. 機(jī)械制圖 [許淑珍 于利民]
2. 微積分（經(jīng)管類(lèi)）導(dǎo)學(xué)篇（下冊(cè)） [王海棠 曹海軍 周玲麗]
3. 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 姜國(guó)權(quán) 姜福佳]
4. 農(nóng)產(chǎn)品云倉(cāng)模式研究—以北京農(nóng)產(chǎn)品流通物流供應(yīng)鏈重構(gòu)為例 [武曉釗 王成林 王春娟 等著]
5. 信息技術(shù)（微課版） [王云　徐江鴻　李清霞　羅學(xué)鋒　]
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11. 庭院風(fēng)骨—樹(shù)、灌、籬 [創(chuàng)意房主 著]
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19. 成長(zhǎng)對(duì)話(huà)：青春的榜樣 [主編　施端銀　黃武剛　應(yīng)巨林]
20. 人工智能應(yīng)用基礎(chǔ) [主編 楊纓 李佳]
21. 中華水文化（慕課版）（第二版） [畢雪燕 楊華軻 羅玲誼 等編著]
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23. 飛機(jī)維修專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)——飛機(jī)系統(tǒng)（第二版） [趙迎春]
24. 英語(yǔ)大爆炸：跟趣味情景劇學(xué)口語(yǔ)（微課版） [秦然　編著]
25. 機(jī)械工程制圖任務(wù)跟蹤訓(xùn)練 [主編 王瑞清 趙金考 周彥云 ]
26. 機(jī)械工程制圖 [主編 覃國(guó)萍 劉百順 禹晨]
27. 平面設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目化教程 [主編　李晨]
28. 后期影像剪輯技術(shù) [主編　郭建偉]
29. 人工智能概論（第二版） [主編　任云暉　丁紅　徐迎春 ]
30. 信息時(shí)代美育之道 [主編　劉宏宇　黎婭]