linux的带宽管理技术研究与应用

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1、电子科技大学硕士学位论文Linux的带宽管理技术研究与应用姓名：李明申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：李建平20090501摘要随着互联网技术的飞速发展，新的应用不断增多，越来越多的人希望能够享受高速的网络服务。但现阶段网络带宽与人们的需求还有一定差距，实际中很多低优先级网络应用占去了绝大部分带宽，导致关键业务得不到保证。为了大家公平有效的使用有限的网络资源，提高网络服务质量(Qos)，需要一个对有限的带宽进行分配的策略，该策略可以是对每个用户的带宽加以限制，也可以对每种流量所占用的带宽进行限制

2、，这种分用户或者分业务限制流量的方法即是带宽管理技术。Linux作为广泛应用于网络设备的操作系统，很早就提供了对Qos的支持。经过其内核不断的发展完善和开源软件的配合，如今Linux本身已经提供了相当完整和强大的带宽管理机制。本文深入研究了Linux带宽管理的两个主要模块_Netfilter框架和流量管理(TC)。Netfilter是Linux内核中的一个包过滤框架，在其中实现了包过滤、连接跟踪和包标记等多种功能。TC是管理流量的工具，其众多强大的队列管理算法和分类器可以实现复杂的流量控制，着重讨论了经典的令

3、牌桶算法及其改进的分层令牌桶方案。最后设计了一个Linux下的带宽管理系统。系统主要分成三部分：用户带宽管理、流量区分和流量管理。用户带宽管理主要限制网络中每个用户的使用带宽；流量区分对网络数据流分类并打上标记，供流量管理模块使用，流量区分中对应用协议的识别是难点，本文使用多模式匹配AC算法实现了简单的协议分析，并基于开源软件和商业设备的技术实现讨论流量区分的发展；带宽管理模块根据流量区分对数据流的标记，限制不同应用的带宽占用，最终实现用户配置的Qos策略。关键词：服务质量，Netfilter，流量管理，令牌

4、桶算法，协议分析ABSTRACTWiththedevelopmentofInteract,newapplicationswereincreasedquickly,moreandmorepeoplewanttoenjoyhigh-speednetworkservice．Sofar,networkcapacityisbeyondpeople’Sdemands．Infact，amajorityofbandwidthisoccupiedbysomeapplicationswithlowpriority,whichle

5、adstonoguaranteeformanycriticalapplications．Inordertoensuethelimitednetworkresourcesareusedfairlyandefficiently,finallymcreasethequalityofservice，astrategywhichcalllimitthebandwidthofeveryuserandeachapplicationisrequiredtoallocatethefinitebandwidth，thestrat

6、egyiscalledbandwidthmanagement．Asalloperatingsystembeingwidelyadoptedinnetworkequipment,LinuxhassupportedQoslongbefore．Afterconstantlykerneloptimizationandsupportsformopensourcesoflwares，nowadays，Linuxprovidesextremelystrongandintegratedbandwidthmanagementm

7、echanism．ThisthesisdeeplystudiesthetwomajormodulesofLinux’Sbandwidthmanagement--NetfilterandTrafficControl(TC)．NeffilterisapacketfilteringffameworkinLinuxkernel；itimplementsmuchfunctionality,suchaspacketfiltering，connectiontracking，packetmarking，etc．TCmanag

8、esthedataflow,itsnumerousandpowerfulqueuingdisciplinealgorithmsandclassifiersCanmakecomplicatedtrafficcontr01．Inthisthesis．tokenbucketfilterandhierarchicaltokenbucketarespeciallydiscussed．Abandwidthman