作 者:吴斌
2.1综合业务
综合业务(IntServ)是根据每个IP流的QoS等级的精确描述,由具有资源预留协议(RSVP)[6]功能的路由器中的RSVP和流的准入控制支持IP的QoS分类。在IntServ流中,除保留了原有的尽力传送业务(BS:best-effortservice)之外,新增了2类业务:保证业务(GS:guaranteedservice)和受控业务(CLS:controlledload service)。对于GS,流的最大排队时延是受到控制的。CLS可以使应用得到比BS更加可靠的服务。
一旦特定的业务流被分配给某类通信,一个“PATH”消息将被向前发送直至目的地址,以便确定网络是否具有支持该特定业务所必需的足够资源(如带宽、缓冲空间等)。如果发现路径上所有设备都可以提供所需资源,接收端则生成一个“RESV”消息返回给发送端,通知发送端可以开始传输数据。这一过程,就是资源预留协议。
IntServ的主要优点是它较好地适应了不同应用的QoS要求。例如GS可满足关键任务应用,而适应性应用可使用CLS,其它弹性应用可使用BS。IntServ的主要缺陷为控制颗粒过细(针对单个会话流)导致控制开销很大,并且网内的每一节点都支持IntServ。因此IntServ的扩展性能差,没有在核心网络中得到实际应用。
2.2区分业务
区分业务(DiffServ)实际上就是给业务分级,它在用户和业务网的接口处分级,业务的分级是基于每个数据分组的不同标签。同一级别的业务在该网络中会被聚合起来统一发送,保证相同的延迟、传输速率、抖动等服务质量参数。
DiffServ的一个重要概念是在转发分组时体现服务水平的每跳行为(PHB:perhopbehaviors)。DiffServ重新定义了IPv4中的ToS和IPv6中的TC,称作DS字段,DS字段的取值称为DSCP(DiffServcode point)。不同的DSCP取值对应于不同的PHB。目前,IETF已定义了两种PHB:加速转发PHB(EF PHB:expedited forwarding PHB)和可确定的转发PHB组(AF PHB:assured forwarding PHB)。EF指明离开一个路由器的流量的数据率必须等于或大于某一数值,可以用来在Diffserv域中建立具有低丢失率、低时延、低时延抖动、确保带宽的端到端业务。AF比较灵活,可以自行定义特定的服务类别。
DiffServ的控制颗粒只是少数几类聚合业务流,无需专门的控制协议。业务流分类和汇聚工作在网络边缘由边缘路由器完成,核心路由器可根据业务流的标记将它们发送到目的端而不必检查每个分组头的细节因而工作快捷。基于其良好的可扩展性,DiffServ已成为IP网络QoS的主要技术。
2.3MPLS
在传统的IP网络中,分组每到达一个路由器,都必须查找路由表,并按照“最长前缀匹配”的原则找到下一跳的IP地址。当网络很大时,查找含有大量项目的路由表需要很大的开销。MPLS使用很简单的转发算法对打上固定标记的分组用硬件进行转发,这样转发分组时不再上升到第三层,而是根据第二层的标记用硬件进行转发。MPLS可以使用多种链路层协议。
支持MPLS功能的路由器称为标记交换路由器(LSR:labelswitchingrouter),MPLS域中的路由器都必须是LSR,LSR需要使用路由选择功能构造分组转发表,然后用标志交换功能对分组进行快速转发。MPLS域中的各LSR使用专门的标记分配协议(LDP:labeldistribution protocol)交换分组,并找出和特定标志相对应的标记交换路径(LSP:label switched path)。边缘入口LSR对分组打上标记,以后所有的LSR都按照标记进行转发,每经过一个核心LSR,要换一个新的标记。当分组离开MPLS域时,边缘出口LSR就将分组的标志去除。以后就按照一般分组转发的方法进行转发。上述的这种由边缘入口LSR来确定分组在MPLS域中的转发路径称为显示路由选择。