基于ＲＳＶＰ協議的網絡化測試系統的實時性研究

摘要： 本文圍繞基于Internet的網絡化測試系統的實時性問題，基于RSVP協議的實時性改善方案等方面進行了較系統、深入的研究。

關鍵詞： RSVP協議 NS2網絡模擬器 試驗

1.RSVP協議

Internet工程任務組的綜合服務工作組于1993年提出了一種增強Internet服務模型，包括盡力而為服務和實時服務。該模型與資源預留協議、實時傳輸協議、實時傳輸控制協議一起，能夠為用戶提供滿足其服務質量所需服務類型。RSVP用于在Internet網絡環境下的多媒體通信。1997年，IETF工作小組制定了RSVP的基本功能。RSVP協議運用在網絡內部的路由器、交換機的端口，以及端主機系統中，運用資源預約協議和資源調度算法調度相應的資源，去改善傳輸延遲、抖動、丟失率、帶寬要求、吞吐量等指標，從而提高網絡服務質量QoS。

2.仿真環境

我們采用NS2網絡模擬器對支持RSVP協議的網絡進行仿真。NS2是最流行的網絡模擬軟件之一，已被科研院所和各大高校廣泛的用于網絡分析、研究和教學。我們的仿真試驗便是基于NS2的。

3.擴充RSVP協議

由于NS2本身并沒有實現RSVP，為了支持資源預留，我們在此仿真軟件中擴充了RSVP協議。可見，我們的仿真層次是基于C++和OTcl編程的層次。我們采用了由德國波恩大學Marc Greis開發的rsvp/ns網絡仿真模塊，此模塊對大多數RSVP對象有很好的支持。rsvp/ns的最新修訂版本是rsvp-patch-ns-2.28。

在NS2中擴充RSVP協議的步驟：

添加文件rsvp/rsvp.h、rsvp/rsvp-link.h、rsvp/rsvp-messages.h、rsvp/rsvp-objects.h、rsvp/wfq.h。這些文件定義或繼承相關的C++協議類；添加文件rsvp/rsvp-link.cc、rsvp/rsvp.cc、rsvp/rsvp-messages.cc、rsvp/wfq.cc、rsvp/rsvp-objects.cc，這些文件實現了該類成員函數和協議算法，并將C++代碼綁定到TCL；添加文件ns-rsvp.tcl，該文件定義TCL相關的類和變量；修改/common/packet.h文件，添加RSVP包類型；修改/FILES文件，添加新加入的文件；修改/tcl/lib/ns-lib.tcl、/tcl/lib/ns-packet.tcl文件，添加ns-rsvp.tcl和RSVP類型；修改makefile文件，添加rsvp/wfq.o rsvp/rsvp.o rsvp/rsvp-objects.orsvp/rsvp-messages.o rsvp/rsvp-link.o\\，重新編譯生成ns.exe文件。當我們將舊版本下的rsvp/ns移植到我們的仿真系統中后，通過編寫OTcl程序構建我們的虛擬網絡、配置測試參數。

4.試驗運行

仿真程序運行截圖如下：

5.試驗數據分析與結論

我們的實驗數據均記錄在各個tace（跟蹤）文件里面。我們按照上節中的數據提取方法，將我們所關心的數據提取出來，然后通過開源作圖軟件Xgraph繪制數據的變化曲線，從而使我們更好地分析數據變化特征。在上面的TCL程序中，我們將n0中來自n2的流量數據記錄在文件tp2.tr中，將n0中來自n3的流量數據記錄在文件tp3.tr中，將n0中來自n4的流量數據記錄在文件tp4.tr中，Ifu所有數據包的傳輸情況均記錄out.tr文件中。同樣，我們將n0中來自n2的數據流的丟包率記錄在文件loss2.tr中，將n0中來自n3的數據流的丟包率記錄在文件loss3.tr中。

6.小結

基于RSVP協議的實時性改善方案旨在運用資源預約協議和資源調度算法調度相應的資源，去改善傳輸延遲，丟包率，帶寬要求和吞吐量等指標，從而提高網絡實時性。我們通過網絡模擬器NS2（Network Simulator）對支持RSVP的網絡進行了仿真，并通過對所獲得的仿真數據的分析，得出了基于RSVP辦議的網絡化測試系統實時性改善方案的結論。

然而RSVP協議仍存在著很多不足之處，能夠提供RSVP支持的路由器尚沒有普遍使用，在以后的道路上，還需要對它不斷地進行補充和完善，但它已經受到了廣泛的關注和支持，相信在不久的將來，它將會無處不在。

參考文獻：

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