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下一代网络NGN中QoS的研究分析
2007年8月6日 10:25    中国联通网站    评论()    阅读:
作 者:电子科技 郭勇

    与IntServ类似,DiffServ也定义了三种服务类型:

    1)尽力而为的服务:类似于目前Internet上尽力而为的服务。

    2)奖赏服务:为用户提供低延迟、低抖动、低丢包率和保证带宽的端到端或者网络边界到边界的传输服务。

    3)确保服务:确保服务通过控制丢包优先级,提供比“尽力而为”服务更好的服务。

    DiffServ采用聚合的机制将具有相同特性的若干业务流聚合起来,为整个聚合流提供服务,而不再面向单个业务流。也就是说在DiffServ网络边界路由器上保持每流状态,核心路由器只负责数据包的转发而不保持状态信息。因而,DiffServ具有良好的扩张性,实现简单。但其很难做到基于流的端到端的QoS,并且QoS的颗粒度也较差。

    3.2.3多协议标签交换

    多协议标签交换(MPLS)将灵活的三层IP选路和高速的二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。

    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。当数据流进入MPLS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,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协议等)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只是仅仅根据分组所携带的标签进行交换式转发,从而提高了转发速度。另外,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。

    MPLS有两种途径对QoS支持:一是让标记本身就具有服务质量ToS(TypeofService)的意义:LER事先把标记空间分成多个区间,不同区间的标记具有不同的服务质量,在为新数据流分配标记时,根据其QoS的不同为其分配相应区间的标记;另一途径是让标记条目中的ExP域来标识传送分组的ToS。MPLS数据包的服务质量类型就由ToS等参数来决定。LER根据ToS来决定输出队列和丢包优先级。同时,通过对特殊路由的管理,还能有效的解决网络中的负载分担和拥塞问题。在MPLS之前的综合服务和区分服务只能解决一部分服务质量问题,只有MPLS才是一种最全面的服务质量保证体系。

    3.3数据平面技术

    数据处理技术是指当数据流被准许进入网络以后,在传输路径上的每个节点对它的处理过程。数据处理操作应该保证数据流量符合合约的规定,保证高级别业务流优先得到服务,保证所有业务都能获得应分配的带宽、缓存和处理器等网络资源,实现资源的统计复用。数据流处理包括分类、整形、管制、标记、排队和调度技术。相对来说,这些技术已经比较成熟,不再做详细介绍。

    4、总结

    本文首先从NGN的内涵和体系结构出发,阐明了NGN中QoS问题,然后着重介绍了QoS的框架模型、实现QoS的关键技术以及简要介绍了数据平面技术。有关NGN中QoS的分层控制模型已基本趋于一致,但实现技术尚有很大空缺,尤其是接纳控制模型和算法、网络资源规划和配置、动态SLA协商和准入、多域QoS控制等问题有待深入研究。

    QoS问题是一个十分复杂的问题,NGNQoS的最终解决也是一个长期的过程。在对于NGNQoS的研究和实验中,应该把握如下的原则:以满足NGN业务的QoS需求为导向;保持IP的基本优点:简单性、灵活性;充分考虑业务的QoS管理机制;尽量对用户透明,隐藏网络的复杂性;具有可操作性,能够在现有网络上应用和部署;QoS的部署应分阶段。

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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