操作系统中的多维qos管理建模与分析

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1、万方数据操作系统中的多维QoS管理建模与分析陈庶樵黄文胜邬江兴国家数字交换系统工程技术研完中．心(郑州450002)E—mail：99csq@ndsc．corn．en摘要在计算机系统和网络通信系统中，服务质量QoS的管理已经逐渐成为决定系统性能优化的关键因素。该文以中国高速信息示范罔重大课题核心路由嚣为分析背景，以90s空间这一数学抽象概念为基础．建立了一个多堆QoS管理模型，并且按照整数规划和非线性规划的思想。给出了该模型的求解方法。关键词服务质量空间整数规划非线性规划。文章编号1002—8331一(200

2、1)07-0005—03文毒I标识码^中圈分类号TP393MultipleDimensionsModelingandAnalyzingofQoSManagementinOperatingSystemChenShuqiaoHuangWenshengWuJiang五ng(NationalDigitalSwitchingCenter，Zhengzhou450002)Abstract：Withthedevelopmentofcomputersystemandnetwork，Qoshasplayedakeyrolein

3、optimizingtheper[or-m[fflceofanysystems．BasedOilQ0sspace，thispapersivesawayofmultipledimensionmodelingandanMyzingofQoSmmlagement，andalsogive日theIntegerProgrammingandNordihearPTo乎mⅢningsolutionofthismodelKeywords：QueryofService(QoS)，space，IntegerProgramming，

4、NonlinearProgrammingl问题提出随着实时的及宽带多媒体业务在计算机网络上日益递增的应用，服务质量即QoS(QtmlityofService)逐渐成为人们关注的焦点。不同的业务对QoS的要求有很大的差距，对系统的资源需求也不尽相同。然而在传统的网络设备中，如主机、路由器以及代理服务器的操作系统中，却很少按照不同业务对系统资源的不同需求加以详细区分和权衡，以使整个系统得到最大的利用，从而为用户提供最优QoS。该文正是将复杂的QoS需求抽象出多个约束条件和决策变量，建立出一个多维QoS管理模型，并

5、提出两种近似最优算法，试图在实用意义上为解决QoS管理问题寻找出一条较好的途径。2多维QoS管理模型的建立2．1假设及定义基于系统资源以及OoS维数，可以将QoS管理模型分为以下4类：SRSD：SingleResourceSingleQosDimensionSRMD：SingleResourceMultipleQoSDimensionMRSD：MUltipleResourceSingleQoSDimensionMRblD：MultipleResourceMultipleQ0sDimension定义l假设T1，

6、T2，⋯，L为系统中并行运行的11个任务，Q。为L的第j维QoS，则t的QoS空间定义为Q．=(Qm％，⋯，Q。)，其中di为王的QoS维数。定义2若一一映射fq．-Q—{1，2，⋯，lQill，如果q，的服务质量高于啦，有毛(Q，．)碣(Q0，则定义‘为L的QoS空间映射函数，其中Qi为E的第j维QoS参数。例1考虑卫是一个VOD任务，那么Ti的Qos维数、QoS空间以及QoS参数可以定义如下：第一维：图象格式：根据H263f删95标准分为：SQClFQCIFCIF4C1F16CIFQ0s参数：1234SQ

7、it=11，2，3，4，5}第二维：色彩深度(bit)：1381624QoS参数：12345Qa={1，2，3，4，5l第三维：帧速率(耻)：12⋯30QoS参数：12⋯30QF{l，2，⋯，30}第四维：音频采样速率(kHz)：81624“Qos参数：1234Qf{1，2，3，4，5}第五维：端到端延迟(ms)：125100755025Qos参数：12345Qidl，2，3，4，5}第六维：时延抖动(ms)：54321QoS参数：54321QF{l，2，3，4，5)基金项目：863计划通信技术主题专家组成员

8、课题(编号：863—317_04-05-99)、863重大课题(编号：863—300-01-03-99)赍戤J作者简介：陈庶樵，博士研究生，主要从事IP网络体系结构分析研究工作。黄文胜．博士研究生，主要从事m网络体系结构分析研究工作。邬江兴教授，博导，国家863高技术研究发展计划通信技术主题专家组成员，主要从事信息系统和计算机应用研究工作。计算机工程与应用2001，75万方数据2．2多维QoS管理模