QoS 的协议与结构


标 准 Internet 协 议 (IP) 的 网 络 提 供 尽 力 而 为 的 数 据 传 输 。这 种 IP 网 络 允 许 客 户 端 主 机 的 结 构 复 杂 一 些 , 而 网 络 端 的 结 构 可 以 保 持 相 对 的 简 单 , 因 为 Internet 要 支 持 自 身 的 快 速 发 展 , 所 以 这 样 的 结 构 划 分 是 有 好 处 的 。当 越 来 越 多 的 主 机 联 在 一 起 的 时 候 , 网 络 服 务 的 需 求 最 终 会 超 过 网 络 的 能 力 , 而 服 务 却 不 会 停 止 , 由 此 产 生 网 络 性 能 的 逐 渐 恶 化 , 进 而 造 成 传 输 迟 延 的 变 化 (抖 动) , 甚 至 引 起 分 组 丢 失 , 但 不 会 影 响 常 用 的 Internet 应 用 (如 , 电 子 邮 件 , 文 件 传 输 和 Web 应 用) , 而 其 它 应 用 就 不 能 适 应 有 迟 延 的 服 务 。传 输 迟 延 对 有 实 时 要 求 的 应 用 (例 如 传 送 多 媒 体 信 息) 及 大 多 数 双 向 通 信 (如 电 话) 带 来 了 问 题 。
增 加 带 宽 是 满 足 这 些 实 时 应 用 必 要 的 第 一 步 。但 是 当 业 务 量 猛 增 的 时 候 , 仍 难 以 避 免 传 输 迟 延 。甚 至 在 一 个 负 载 相 对 较 轻 的 IP 网 络 上 , 传 输 迟 延 也 能 累 积 到 影 响 实 时 应 用 的 程 度 。为 了 提 供 能 够 满 足 要 求 的 服 务 , 必 须 补 充 制 订 有 关 服 务 数 量、 或 服 务 质 量 水 平 的 规 定 。规 定 中 需 要 在 网 络 方 面 增 加 一 些 协 议 , 来 区 分 具 有 严 格 定 时 要 求 的 业 务 和 能 够 容 忍 迟 延、 抖 动 和 分 组 丢 失 的 业 务 。这 就 是 服 务 质 量 (QoS) 协 议 要 做 的 事 情 。QoS 不 是 创 造 带 宽 , 而 是 管 理 带 宽 , 因 此 它 能 应 用 得 更 为 广 泛 , 能 满 足 更 多 的 应 用 需 求 。QoS 的 目 标 是 要 提 供 一 些 可 预 测 性 的 质 量 级 别 , 以 及 控 制 超 过 目 前 IP 网 络 最 大 服 务 能 力 的 的 服 务 。
QoS 协 议 要 满 足 各 种 应 用 的 需 要 。这 篇 文 章 将 对 这 些 协 议 做 详 尽 的 描 述 , 然 后 说 明 它 们 在 遵 循 端 到 端 原 则 的 不 同 的 网 络 结 构 里 是 如 何 相 互 配 合 工 作 的 。IP QoS 技 术 所 面 临 的 挑 战 是 要 能 把 传 输 的 服 务 从 不 同 的 数 据 流 中 区 分 开 , 或 者 在 不 中 断 网 络 工 作 的 情 况 下 将 数 据 聚 合 起 来 。尽 力 而 为 服 务 的 改 进 表 明 让 Internet 发 挥 其 最 大 作 用 的 设 计 思 路 发 生 了 根 本 变 化 。
为 了 避 免 QoS 协 议 用 于 网 络 时 出 现 问 题 , 端 到 端 原 则 仍 然 是 QoS 设 计 者 首 要 遵 循 的 原 则 。所 以 , 保 持 网 络 边 缘 复 杂、 核 心 简 单 这 一 基 本 原 则 是 QoS 结 构 设 计 的 中 心 问 题 。这 不 是 指 单 个 QoS 协 议 , 而 是 指 这 些 协 议 如 何 相 互 配 合 来 实 现 端 到 端 的 QoS 。
QoS 协 议
描 述 QoS 的 方 法 不 只 一 种 。通 常 情 况 下 , QoS 是 一 个 网 络 部 件 (如 一 个 应 用、 一 台 主 机 或 一 个 路 由 器) 提 供 的 一 些 保 证 稳 定 传 输 网 络 数 据 的 质 量 级 别 。某 些 应 用 对 QoS 的 要 求 比 其 它 应 用 更 高 , 因 此 有 下 面 两 种 基 本 的 QoS:
资 源 预 留 (适 于 综 合 服 务): 根 据 某 个 应 用 对 QoS 的 要 求 来 分 配 网 络 资 源 , 并 且 服 从 带 宽 管 理 策 略
按 优 先 级 排 列 (适 于 差 分 服 务): 对 网 络 的 业 务 进 行 分 类 , 并 根 据 带 宽 管 理 策 略 的 规 范 来 分 配 网 络 资 源 。当 所 标 识 的 业 务 类 别 有 更 强 烈 服 务 要 求 的 需 求 时 , 网 络 部 件 会 给 予 优 先 处 理 。
有 两 种 其 它 方 法 描 述 QoS 类 型:
"流" 型 QoS: 把 一 个 "流" 定 义 为 一 个 信 源 和 信 宿 之 间、 单 个、单 向、由 传 输 协 议 唯 一 标 识 的 数 据 流 , 其 中 包 括 数 据 流 的 源 地 址、源 端 口 号、 目 的 地 址 以 及 目 的 端 口 号

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