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中興公司科研基金資助項目研究

2024-06-13 好文

  對青年學生而言,暑假本是一個調適期、休整期和過渡期。但是在新的歷史條件下,我們不僅要承擔一定的社會責任,還必須面對來自國際和國內日益加劇的競爭壓力。

  對于作為青年學生一部分的研究生而言,更應該有種憂患意思,在休息之余,暑期可以更多的關注本專業相關領域的最新動態,致力于自身研究方向理論與實踐的結合。

  由于我們承擔了中興公司科研基金資助項目“IP網絡QoS的研究”,暑假開始之前,我們就對暑假時間做了全面的安排,主要做好兩件事,一是關注國內外關于QoS研究的最新緊張,再就是將IP網絡QoS理論研究的成果仿真實現,為下一步部署到實際網絡打下一定的基礎。

  隨著Internet的飛速發展,特別是WWW業務的廣泛應用,IP已無可爭議地成為信息網絡的主流技術。基于IP技術的Internet因其靈活的接入和良好的可擴展性占領了廣泛的市場,并已開始由數據領域進入寬帶多媒體通信領域。全球信息網絡以IP為主導技術的演進方向已成為業界的共識,IP網絡技術已成為包括計算機界、電信界和廣播電視界在內的整個信息行業的研究熱點。

  包括音/視頻應用在內的寬帶多媒體通信要求網絡提供二種能力。一是高速傳送能力,二是多業務QoS支持能力。近年來由于大容量光纖傳輸系統和高速路由器的成功開發,特別是DWDM技術的突破性進展,IP網絡的帶寬有了前所未有的增長,一度有人提出用過量資源配置(overprovisioning)的方法來解決服務質量問題,即用充分的帶寬來換取所需的QoS。

  盡管網絡容量以極快的速度增長,但是今天及可以預見的將來,我們仍然不得不面對網絡擁塞的問題。雖然網絡服務提供商敷設了跨洋光纜,并使用了cable modem和xDSL將網絡接入到家庭,但事實是:大部分的家庭用戶仍然通過Modem以56Kb/s或更低的速度接入到Internet ;大多數企業仍然依靠相對較慢的專用線路通信。雖然我們建立了Gbit LAN,但是仍不足以支持大量的企業服務器及滿足大量的新應用的需要,即帶寬的增長不可能很快就能消除擁塞問題,原因有兩個:(1)會出現需要大量帶寬的應用——增長的帶寬使得使用速度增加,這刺激了對帶寬的需求;(2)高容量的光纖——當兩根光纖的負載進入到第三根時,擁塞將不可避免。事實表明這種但單純依靠增加網絡帶寬的思路是不可行的,必須深入研究網絡資源的優化分配技術以避免無節制的網絡擴容。

  傳統IP網絡的設計思想是為所有人、所有應用提供平等的服務,因此它只能提供單一的Best-effort服務,無法保證時延、時延抖動、分組丟失率等對于電信級業務來說至關重要的服務質量。九十年代前期占主導地位的ATM雖然有一整套完整的QoS機制,但是它基于的是面向連接的控制技術,盡管可以借鑒,卻無法簡單地移植到無連接的IP網絡中。因此, 如何在IP網絡中提供多業務QoS的問題已成為整個信息業界的熱點研究課題。

  IP QoS是一個非常活躍的網絡研究分支,已有不少研究進展和技術標準,盡管尚未實用,但確實已為進一步研究打下了良好的技術基礎。國際上研究IP網絡QoS技術的主要組織有IETF、ITU-T、EU IST、ETSI和IEEE。

  在這樣的背景下,國內眾多研究機構和科研院所也相繼展開了相關的研究。此研究不但具有重要的理論意義,而且在我國已是一個迫切需要解決的實際問題。中興公司是一個具有從終端應用、接入、本地到核心網系列產品的電信設備制造廠商,一方面具有研究端到端IP網絡 QoS技術的良好網絡環境和試驗平臺,另一方面,其自身也面臨著如何從傳統網絡技術向IP分組技術過渡的問題,深入進行本課題的研究將對公司的技術發展,尤其是當前對下一代網絡(NGN)的研究開發具有重要的意義。我們的項目在1年前就已全面展開,暑期的任務主要就是,將前期工作中所提出的結構模型,控制算法和相關協議在網絡仿真軟件ns(network simulator)中實現,以發現不足,解決問題。

  Ns是一個開放源代碼的軟件,為了實現我們的仿真目的,添加功能模塊,首先要做的便是消化理解ns軟件的結構特征,其次是根據算法模型編寫代碼,再次是將所編寫的源代碼融入ns,進行聯調,最后對仿真結果進行分析。

  在暑期的第一階段,我們項目組成員結合ns manual認真閱讀源代碼,并定期展開討論,逐步對ns軟件有了一個比較清楚的了解,然后重點分析、攻克與我們項目相關的功能模塊代碼,并依次融入ns,獲得了一些初步的仿真結果。

  在這個過程中,我們也遇到了一些問題,比如說ns的軟件結構、對于離散事件模型的理解,具體調度和隊列管理算法的參數設定等,在這種情況下,我們通過討論、思考、實驗和檢索相關資料得以解決和進一步的認識。

  時間飛快,轉眼已近9月,回首暑假生活,又是生命中一段愉快而充實的時光,它既有假期的休閑與平靜,又有做項目的充實與成就感,更為重要的是,這也是理論與實踐的一次嘗試,是理論指導實踐,實踐豐富理論的體驗,在這個過程中,我們獲得了團隊協作的鍛煉,獨立思考能力的提升,同時也鞏固了專業技能,為日后投身建設有中國特色社會主義的偉大實踐打下堅實基礎。

  憂患永存,不斷學習!

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