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随着IP电话和视频会议等实时多媒体业务的快速发展,传统的“尽力而为”的网络已经无法满足这些业务对时延、带宽和抖动等指标的要求,所以业界提出了服务质量(Quality of Service,QoS)的概念。但是无论是基于IntServ还是DiffServ模型实现的现有的QoS保障系统都存在不支持自动化配置、部署代价过高和灵活性不够等缺点,针对这些问题,业界提出了软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的概念,SDN通过将网络中的控制平面和转发平面解耦,实现了对网络中数据流的灵活调度和网络行为的开放式编程控制,同时为解决QoS问题提供了新思路。本文利用SDN网络架构从控制器和交换机两个层面实现了基于SDN的业务服务质量保障系统,该系统在控制器层面实现了拓扑的获取与更新、网络资源的测量与统计和最优路径的选择等功能,从而在全局网络层面为业务提供了QoS保障;业务服务质量保障系统在交换机层面添加了端口转发模块,该模块实现了业务流的分类处理、队列管理和队列调度功能,主要负责交换机层面逐节点的QoS保障。论文首先介绍了QoS的基本概念和性能参数,然后介绍了SDN的概念和架构,最后利用SDN架构中的OpenFlow模型设计了基于SDN的业务服务质量保障系统。该系统由两部分构成:Ryu控制器上层的QoS管理系统和Open vSwitch交换机内部的端口转发模块。QoS管理系统由网络拓扑模块、时延探测模块、网络感知模块、网络监测模块和路径转发模块组成,其中路径转发模块的最优路径选择算法为QoS管理系统的核心算法,该算法综合了跳数、时延和剩余带宽等因素为业务流进行选路,在控制器上层实现了QoS保障功能;端口转发模块主要完成了业务分类、队列管理和队列调度功能,该模块首先对数据包进行分类,然后根据加权随机先期检测算法(Weighted Random Early Detection,WRED)进行队列管理,最后通过加权轮询调度算法(Weighted Round Robin,WRR)将队列中的数据包进行调度出队,从而在交换机层面实现了业务流的区分对待,更合理的保障了高优先级业务的QoS。最后,基于SDN的业务服务质量保障系统在Mininet仿真网络进行了仿真实验,测试了系统各个模块的功能,并作了进一步的总结和分析,证明了该系统在保障QoS方面的优越性。