作 者:吴斌
MPLS的主要特点是:支持面向连接的服务质量;支持流量工程,平衡网络负载;支持多种网络协议。MPLS技术利用显式路由功能大大增强了在IP网络中实施流量工程的能力,MPLS流量工程可以根据流的服务质量需求选择优化的路由,也能在MPLS域内进行负荷均衡,因而在宏观上提供了保障服务质量的基础。
由于MPLS关于业务流聚合、边缘路由器/核心路由器划分等概念和DiffServ极为相似,因此在MPLS网络中部署DiffServ将是核心IP网络的主流技术。
3、呼叫准入控制
由于IntServ存在可扩展性问题,一般应用于网络边缘的接入网部分;而DiffServ是基于业务类,可扩展性好,可以应用于核心网。IntServ和DiffServ网络的互通提供了从接入网到核心网的QoS保障。
在这种IntServ和DiffServ网络的互通方式中,位于接入网和核心网之间的互联设备ED(edgedevice)[7]起到很关键的作用。入口ED接受到来自源端RSVP的PATH消息,然后存储相关内容并向目的端发送。核心网中的DiffServ路由器忽略这些RSVP的消息并透明转发。当PATH消息到达出口ED时,出口ED将其发送到IntServ域并最终到达目的端,如果判断IntServ域的网络资源满足相应的QoS要求,目的端向源端回送RESV消息。同样返回的RESV消息进入出口ED并透明穿越DiffServ域进而到达入口ED,这时入口ED将要根据DiffServ域的网络资源使用情况进行呼叫准入控制(CAC:calladmissioncontrol),如果准入,入口ED将把该RESV消息继续通过IntServ域发送至源端。
呼叫准入控制的基本目的是在确保准入业务QoS的前提下,通过动态资源共享,达到尽可能高的网络资源利用率。其基本思路是实时计算可用网络资源,判断新流加入后其QoS指标能否满足,而且先前入网业务流的QoS是否不受影响,据此作出准入决策。准入控制算法还要尽可能地提高网络资源的利用率。
呼叫准入控制一般有3种方式:基于申明参数的准入控制(DBAC:declarationbasedadmissioncontrol)[8],基于测量的准入控制(MBAC:measurement based admission control)[9]和端点准入控制(EAC:endpoint admission control)[10]。对于DBAC,它在基于控制算法能获知精确的流量特性的基础上,如果实际流量与申明的流量参数不符合,则会大大降低控制算法的性能,从而破坏对业务的QoS保证。MBAC事实上将由用户完成的流量描述功能转交给了网络,网络的控制模块实时探测网络的负荷状况。这样,用户的流量描述可以更简单,也不会造成资源的过量分配。但是这会带来测量误差、系统动态性和测量开销等方面的问题。EAC是由端点主机或应用程序发送探测包来获知网络状况,并据此作出准入决策,这种方法是基于一种不精确的测量,不能提供严格的端到端的QoS保证。此外,大量的探测包还可能会导致网络崩溃,所以EAC不是一种有效的准入控制算法。
准入控制算法至少需要获知3个参数:请求的资源、可控制的网络资源和当前的网络可用资源总量。请求的资源可以用令牌桶参数、峰值速率和QoS性能参数来描述,可控制的资源总量由链路物理容量和网络配置算法确定。等效带宽是描述当前网络可用资源的有效方法[11],而等效带宽计算公式中的参数又和网络的实时负荷相关。
我们教研室提出一种新型的基于模糊逻辑的多业务呼叫准入控制算法[12]:该算法跟踪网络的实时负荷情况,动态地调整带宽计算公式的参数,能够相对精确地计算等效带宽,从而使准入更加准确;并且将基于参数模型和基于测量的两种技术结合起来,可以克服单纯依赖参数模型或测量数据进行呼叫准入控制的缺陷。仿真证实该算法在满足业务QoS的前提下,获得较高的网络资源利用率,并且能自适应地根据网络业务流量的动态变化调整控制决策。
4、带宽资源管理