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什么是QoS?有哪些IP QoS模型?

2020-08-21 17:32云杰小编阅读:128

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IP网络正在逐渐成为基础的通讯平台,越来越多的增值业务,特别是多媒体业务将运行在IP网络上,因此如何在IP网络上保证业务的QoS正在成为新业务开展的关键问题。

随着Internet的在全球的高速增长,IP技术渐渐地已成为一种广泛、通用的网络平台。它的经济性、灵活性和支持多业务的能力是原来的电路交换网络所无法比拟的。但是传统的IP技术只能采用尽力而为的(Best Effort)的方式进行包的转发,它只在能力范围内尽可能快地传送,但对吞吐量、延迟、延迟抖动和丢包率没有任何保障,而把传输损失都留给终端系统来处理。

这种采用尽力而为的发送模式曾经是合适的,因为大多数基于IP的传统应用(如Telnet, FTP等)可忍受较大的延迟和延迟抖动。但是,情况正在迅速改变。电话、视频、WEB等新型业务正在大量普及;新型多媒体业务需要大量的带宽和严格的时限;而且,因特网用户呈指数级的增加,也会导致更加严重地网络延迟和阻塞。

虽然扩大网络节点和链路的容量确实是解决方案的一部分,然而,简单地在发生问题的地方投入带宽是远远不够的,因为因特网上暂时性和突发性的网络阻塞并不能被消除。新一代因特网必须能够向某些应用和用户提供不同级别的保障,实现IP网络的服务质量(QoS);同时结合SLA(服务等级协议)的执行,向他们提供差分化的服务,IP服务提供商才能真正盈利。

IP QoS 模型

目前,IETF为了实现IP上的QoS而定义了许多模型和机制,主要的模型如下:

一. 相对优先级标记模型(Relative Priority Marking)

相对标记模型是最早的QoS模型,它的机制是通过终端应用或代理对其数据流设置一个相对的优先级,并对相应的包头进行标记,然后网络节点就会根据包头的标记进行相应的转发处理。这种模型实现起来非常简单,但是颗粒度较粗并且缺少高级QoS处理流程(如Remarking,Policy和Shaping等),无法实现细致多样的QoS保证。目前采用这种模型的技术有IPv4 Precedence(RFC791)。另外还有令牌环优先级(IEEE 802.5)和以太网流量等级(802.1p)也是采用这种架构。

二. 集成业务模型(Inter-Serv)

其设计思想是在Best Effort服务模式的基础上定义了一系列的扩展特性,可以为每一个的网络连接提供基于应用的QoS,并且使用信令协议在网络中的每个路由器中创建和维护特定流的状态,以满足相应网络服务的需求。

这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量,为网络提供最细粒度化的服务质量区分。但是在IP核心网络中的实施存在问题,因为Inter-Serv的实施要求在每个网络节点为每个流提供相当的计算处理量。这包括端到端的信令和相关信息来区分每个流,跟踪、统计资源占用,策略控制,调度业务流量。随着Inter-Serv流数量的增加,Inter-Serv信令的处理和存储对路由器的资源消耗也在飞速地增加,而且也极大地增加网络管理地复杂性,所以这种模型的可扩展性较差。目前采用这种模型的技术有:MPLS-TE(RSVP),另外较为典型的还有ATM和帧中继。

三. 差分业务模型(Diff-Serv)

与作用于每个流的IntServ相比,在DiffServ体系结构中,业务流被划分成不同的差分服务类(最多64种)。一个业务流的差分服务类由其IP包头中的差分服务标记字段(DiffServ CodePoint,DSCP)来标示。在实施DiffServ的网络中,每一个路由器都会根据数据包的DSCP字段进行相应的转发处理,也就是PHB(Per Hop Behavior)。

虽然DiffServ不能对每一个业务流都进行不同服务质量保证。但由于采用了业务流分类技术,也就不需要采用信令协议来在每个路由器上建立和维护流的状态,节省了路由器的资源,因此网络的可扩展性要高的多。另外DiffServ技术不仅能够在纯IP的网络中使用,也能通过DSCP和MPLS标签以及标签头部的EXP字段的映射应用在多协议标签交换技术MPLS的网络中。

文章标题:《什么是QoS?有哪些IP QoS模型?》

作  者:云杰小编。本文部分资料来源于网络,转载目的在于传递更多信息及学习参考:https://www.gdyunjie.cn/showinfo-114-2832-0.html

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