传输延迟:指两个参照点之间发送和接收数据包的时间间隔 。
可变延迟:也称为延迟抖动(Jitter),指在同一条路由上发送的一组数据流中数据包之间的时间差异 。
吞吐量:网络中发送数据包的速率,可用平均速率或峰值速率表示 。
丢包率:在网络中传输数据包时丢弃数据包的最高比率 。数据包丢失一般是由网络拥塞引起的 。
实现QoS的一种方法是按照服务水平的要求分配资源给每一个数据流 。这种采用"资源预留"进行带宽分配的方法并不适合"尽力而为"型应用 。由于带宽资源是有限的,QoS的设计者引入了优先级概念,使得在资源预留后"尽力而为"服务的数据流的传输也能得到一定的保障 。因此,IP QoS可以分为两种基本类型:
基于资源预留:网络资源按照某个业务的QoS要求进行分配,制定资源治理策略 。互联网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force)提出的综合服务(Integrated Services,IntServ)体系结构便是基于这种策略,资源预留协议(Resource reSerVation Protocol, RSVP)是其核心部分 。
基于优先级:网络边界节点对业务流进行分类、整形、标记 。核心节点按照资源治理策略分配资源,对QoS要求高的业务给以优先处理 。IETF提出的区分服务(Differentiated Services,DiffServ)便是基于这种策略 。
这些QoS方法可以被用于单个数据流或聚集的数据流(aggregate flow) 。根据应用的数据流的不同,IPQoS可以分类为:
用于单数据流:单个数据流为在两个应用(发送者和接受者)之间的单个的、单向的数据流 。可以用传输协议、源地址、源端口号码、目的地址和目的端口号码这五种参数来分类 。
用于聚集流:综合流由两个或更多个单个数据流组成 。这些流在一个或多个参数、标记或优先数以及一些认证信息方面有一些共同点 。
为了解决IP QoS问题,IETF已经提出了几种服务模型和机制,主要有:
综合服务和资源预留协议IntServ/RSVP:以RSVP信令向网络提出业务流传输规格(Flowspec),并建立和拆除传输路径上的业务流状态 。主机和路由器节点建立和保持业务流状态信息 。尽管RSVP经常用于单个流,但也用于聚流的资源预留 。
区分服务:在区分服务网络中,边界路由器根据用户的流规格(stream profile)将用户流划分为不同的级别,再聚合成流聚集,聚集信息存放在IP包头的DS标记域,称为DS标记(Differentiated Services CodePoint,DSCP) 。内部节点则根据DSCP提供不同质量的调度转发服务 。
多协议标记交换(MultiProtocol Lable Switch,MPLS):根据分组头的标记,通过网络路径控制来提供流聚集的带宽治理子网带宽治理(Subnet Bandwidth Management,SBM):负责OSI第二层(数据链路层)的分类和优先级排列,同IEEE 802网络进行共享和交换 。
3.综合服务模型和资源预留协议
IntServ/RSVP简介
Int-Serv/RSVP服务模型在IETF RFC1633中进行了定义 。RFC1633将资源预留协议RSVP作为IntServ结构中的主要信令协议 。其基本思想就在于以资源预留的方式来实现QoS保障,RSVP是其核心部分 。RSVP是主机用来从应用程序获得特定的QoS的一种控制协议,完成综合服务需要定义的呼叫接纳控制功能和资源预留功能 。端点应用程序利用RSVP消息向网络提出完成数据传送必须保留的网络资源(如带宽及缓冲区大小等),同时也确定沿传送路径的各个节点传输处理策略,从而对每个业务流实现逐个控制 。
在服务层次上,IntServ/RSVP提供了3种级别的业务:
端到端的质量保证型服务(Guaranteed Service):保证带宽、限制延迟、无丢包 。
可控负载型服务(Controlled-Load Service):类似于在当前的一个负载较轻网络中实现的尽力而为业务的服务质量 。
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