This thesis presents the DiffServ over ATM based MPLS core network architecture of combining Integrated Service (IntServ)/Differentiated Service (DiffServ) and conventional Best Effort service at the access network. The proposed network supports the integrated as well as differentiated services through ATM shortcut connection or MPLS label swapping using the capabilities of an underlying ATM network to realize Quality of Service (QoS). We proposed the ATM shortcut connection using ATM signaling for the guaranteed service class. An ATM shortcut refers to the ability to forward network layer packets (L3) directly at the link layer (L2), regardless of the existing network boundaries. This has a number of advantages, like higher throughput, shorter end-to-end delay, reduced router load, better utilization of L2 QoS capabilities, and route optimization. The proposed method can enlarge the performance of networks due to short hop count. In particular, the above ATM shortcut gets rid of the delay resulted from label swapping between other MPLS domains.
We design DiffServ module which is classified and marked, policed and shaped and performed service mapping at Label Edge Router (LER) in order to accommodate all service classes. In this thesis, we discuss a DiffServ mapping and integrated packet scheduler. Also we propose a flow-based admission control algorithm that is suitable for multiple service class environments. This algorithm can be achieved two objects which are reliable delay bounded QoS provisioning and high resource utilization. Also, this algorithm reduces the reject probability of high priority service class flow in operating DiffServ. The proposed approaches guarantee a hard QoS using ATM shortcut connection for IntServ guaranteed service class and increase resource utilization according to per class QoS condition for other service classes.
이 논문은 액세스 망에 있는 통합 서비스 (IntServ)와 차별화 된 서비스 (DiffServ) 그리고 일반적인 최선형 (Best Effort) 서비스를 결합하여 ATM 기반 MPLS 코어 망에서 차별화 된 서비스를 수용하는 구조를 설명한다. 제안한 망은 서비스의 질(QoS)을 보장하기 위해 하부의 ATM 망의 전달 능력을 이용하여 ATM shortcut 연결 혹은 MPLS 라벨 스왑핑을 통한 통합 및 차별화 된 서비스를 제공한다. 보장형 서비스 클래스에 대하여 ATM 시그널링을 이용한 ATM shortcut 연결을 제안한다. ATM shortcut 연결은 기존 망 경계에 무관하게 링크 계층(L2)에서 바로 네트워크 계층(L3) 패킷을 전달할 수 있는 기능 의미한다. 이것은 높은 효율과 더 짧은 종단간 지연, 라우터 부하의 감소, L2 QoS 기능의 증대와 경로 최적화와 같은 많은 장점이 있다. 제안한 방법은 짧은 홉 수로 망의 효율을 증대 시킬 수 있다. 특히, 위의 ATM shortcut은 다른 영역 간에 라벨 스왑핑으로 인한 지연을 없애준다.
모든 서비스 클래스를 수용하기 위하여 라벨 에지 라우터(LER)에서 패킷을 분류 및 표시하고 policing 및 shaping되는 DiffServ 모듈을 설계한다. 이 논문에서 DiffServ 매핑 및 통합 패킷 스케줄러에 대하여 논한다. 또한 다중 서비스 클래스 환경에서 적합한 흐름 기반 수락 제어 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 신뢰할 수 있는 지연을 갖는 QoS 제공 및 높은 리소스 효율을 가지는 두 가지 목적을 이룰 수 있다. 또한 이 알고리즘은 DiffServ로 동작하는 높은 우선 순위 서비스 클래스의 수락 거부 확률을 감소시킨다. 제안한 접근 방법은 IntServ 보장형 서비스 클래스는 ATM shortcut 연결을 통하여 완벽한 QoS를 보장하고 다른 서비스 클래스에 대해서는 클래스별 서비스 질 상태에 따라서 리소스의 이용률을 높인다.
