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QoS的基本概念、路由及研究现状和发展( 二 )

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丢包
不管是比特丢失还是分组丢失，对分组数据业务的影响比对实时业务的影响都大 。在通话期间，丢失一个比特或一个分组的信息往往用户注重不到 。在视像广播期间，这在屏幕上可能造成瞬间的波形干扰，然后视像很快恢复如初 。即便是用传输控制协议(TCP)传送数据也能处理丢失，因为传输控制协议答应丢失的信息重发 。事实上，一种叫做随机早丢(RED)的拥塞控制机制在故意丢失分组，其目的是在流量达到设定门限时抑制TCP传输速率，减少拥塞，同时还使TCP流失去同步，以防止因速率窗口的闭合引起吞吐量摆动 。但分组丢失多了，会影响传输质量 。所以，要保持统计数字，当超过预定门限时就向网络治理人员告警 。
0.2　研究QoS的推动力
网络中，服务质量(QoS)的研究有三个主要的推动力 。
是对QoS有严格要求业务的出现，如交互式实时多媒体业务、BP电话等；
是通过QoS研究，有助于提高网络效率，降低网络成本；
是运营商可以通过QoS机制，按照不同用户对服务质量的不同要求，提供多种有区别的服务，提高用户的满足度，同时提高网络运营商的收益 。
因此，服务质量的研究重点是如何提高网络提供QoS保证的能力，而最终研究的目标是保证用户对QoS的要求 。
1、IP Qos主要体系结构及其实现机制
Internet如何提供QoS支持（即IP QoS问题）已成为业界关注的焦点 。IP QoS是指IP数据流通过网络时表现出来的特性，这种特性可以用下列指标来表示：传输服务的可靠性、延时、延时抖动、吞吐量、丢包率 。到目前为止，IP QoS主要有3种体系结构 。
(1)int—serv集成业务
int—serv主要引入了一个重要的网络控制协议RSVP(资源预留协议) 。RSVP的引入使得IP网络为应用提供所要求的端到端的QoS保证成为可能 。Int—serv尽管提供QoS保证，但其扩展性差 。因为其工作方式是基于每个流的，这就需要保存大量的与分组队列数成正比的状态信息 。此外，RSVP的有效实施必须依靠于分组所经过路径上的每个路由器 。在骨干网上，业务流的数目可能很大，因此要求路由器的转发速率很高，这使得int—serv难于在骨干网上得到实施 。
(2)Diff—serv区分业务
IETF在RFC2475中提出diff—serv体系结构，旨在定义一种能实施QoS且更易扩展的方式，以解决int—serv扩展性差的缺点 。diff—serv简化了信令，对业务流的分类颗粒度更粗 。Diff—serv通过汇聚(aggregate)和PHB(per hop behavior)的方式提供QoS 。汇聚是指路由器把QoS需求相近的业务流看成一个大类，以减少调度算法所处理的队列数 。PHB是指逐跳的转发方式，每个PHB对应一种转发方式或QoS要求 。由于diff—serv采用对数据流分类聚集后提供差别服务的方法实现对数据流的可猜测性传输，所以对QoS的支持粒度取决于传输服务的分级层次，各网络节点中存储的状态信息数量仅正比于服务级别的数量而不是数据流的数量，由此diff-serv获得了良好的扩展性 。
(3)MPLS多协议标签交换
多协议标签交换(MPLS)将灵活的3层IP选路和高速的2层交换技术完美地结合起来，从而弥补了传统IP网络的许多缺陷 。它引入了“显式路由”机制，对QoS提供了更为可靠的保证 。
多协议标签转换MPLS在路由寻址方面同传统路由器有明显的不同 。MPLS支持非凡路由，到达同一目的地的数据包可沿不同路径进行转发 。MPLS网络主要由标签交换边缘路由器LER和标签交换路由器LSR组成；MPLS技术的Qos 保证机理如下：
——标签交换，LabeISwap)机制
当数据流进入M PLS网络时，入口标
签交换边缘路由器LER首先将数据流映射到某个转发等价类FEC(转发等价类是指网络中沿相同路径进行转发的一类分组的集合) 。再根据FEC为每个分组加上固定长度的短标签 。每个FEC对应的标签是由基于限制路由的标签分发协议CR—LDP根据路由协议(如OSPF、RIP、BGP协议)以及考虑到带宽的可用性和业务特性分发给各个LSR和LER的 。进入MPLS网络以后，标签交换路由器LSR不再根据原来的分组中的信息转发数据，而只是仅仅根据分组所携带的标签进行交换式转发 。由于分组在通过网络时只需一次路由，转发时无需做传统意义上的路由判定(如查找路由表)，从而提高了转发速度 。另外，CR—LDP避免了以前LDP协议分发标签时只是根据传统路由协议来分发标签：而传统路由协议是基于最短路径算法的，轻易导致多条标签交换路径LSP选用同一系列LSR，进而可能使部分网络出现拥塞，而网络的其它部分仍有可用资源，极大地浪费了网络资源 。CR —LDP在分发标签时充分考虑了带宽的可用性和业务特性，避免了拥塞的发生，充分利用了网络带宽资源 。

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