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下一代网络的QoS技术
2007年8月20日 08:14    C114    评论()    阅读:
作 者:吴斌

2007年中国通信业百个成功解决方案评选_通信世界网

    计算机网络最初是为传送数据信息而设计,传统IP网络认为所有的主机都是平等的,从而提供“尽力而为”(best-effort)服务和每一个分组独立选择路由的策略,这些对传送数据信息是合适的。由于IP业务将成为未来电信业务的主体,1999年ITU-T确定以IP为核心的电信网演进方向:下一代网络(NGN)将是一个以IP为核心,可以支持语音、数据和多媒体业务的融合的全业务网络。但是传统IP网络提供的best-effort服务,无法保证时延、时延抖动、分组丢失率等对于电信级业务来说至关重要的服务质量(QoS:qualityofservice)。20世纪90年代前期占主导地位的ATM虽然有一整套完整的QoS机制,但是它基于面向连接的控制技术,不能简单地移植到无连接的IP网络中。因此,多业务IP网络的QoS实现技术的研究是部署NGN的一项极其重要和具有挑战性的重要内容,成为整个信息业界的热点研究课题。

    1、QoS概念

    ITU-T在建议书E.800中给出QoS定义[1]:QoS是服务性能的总效果,该效果决定了一个用户对服务的满意程度。因此在最简单的意义上,有QoS的服务就是能够满足用户的应用需求的服务。从技术角度来看,QoS是指网络系统各种性能尺度的综合,主要包括可提供的带宽、丢包率、差错率、时延和抖动、接通率等方面。具体应用不同,对QoS各项指标的要求也不同。比如:长文件传输要求传输速率高且分组丢失低,但对时延和抖动不是太敏感;而视频会议不仅要求传输速率高,而且对时延和抖动也很敏感。

    保证QoS,实质上就是要提高网络的传输条件。如高质量的语音通信,就是依赖于带宽、时延和抖动这3个要素。一般而言,网络提供QoS保证的途径有:过度配置、优先级、队列、避免拥塞和传输整形等。

    1)过度配置:这是最简单的一种QoS途径,通常应用在局域网,是靠提供大量带宽来满足用户的业务需求。广域网中,由于带宽成本,过度建设这一方法目前还不可能占主导地位。

    2)优先级:该方法是对每个IP分组的级别进行分类,不同级别的分组在网络进行带宽分配、通过顺序、时延抖动、丢包等方面的处理时,所受到的待遇是不同的,这样可以确保诸如语音、图像等对实时性要求比较高的分组享受高的级别,从而提高其传输的质量。

    3)队列:队列和队列调度算法是在已经应用了优先级的前提下采用的一种QoS方案。队列实际上是路由器或交换机内部的一块缓冲区,用来存储带有优先级别的IP分组。队列调度算法则用来确定存储在队列中的分组的发送顺序,为优先级高的分组提供更好的服务。

    4)避免拥塞:拥塞控制与避免机制是QoS的另一个重要方面。拥塞控制使在网络在负载达到某一限度时降低传输流速度。但拥塞控制本身并不能保证QoS。只有与拥塞避免功能同时存在时,拥塞控制才能发挥作用。随机早期检测(RED:randomearlydetection)[2]技术是标准的拥塞避免方法。每当队列满时,RED就随机地丢弃一些分组,使队列不出现溢出。

    5)传输整形:传输整形是一种处理和修改分组长度以保证QoS的技术,例如分组分段。ATM网络提供高QoS的原因之一就是它采用了固定长度的短信元。任何信元可以被延时的上限是传输一个信元所需的时间。

    2、QoS业务模型

    具有QoS保证的网络,其QoS系统应是将优先级、队列、消除拥塞等几种技术集成在一起的整体,形成一种基于策略的管理系统,称为业务模型。Internet工程任务组(IETF),已经提出了几种改善QoS的业务模型,其中包括综合业务(IntServ)[3],区分业务(DiffServ)[4]和多协议标签交换(MPLS:multiprotocollabelswitching)[5]。

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  编 辑:严大伟
关键字搜索:QoS  NGN  
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